Вращение - планета
Cтраница 4
Итак, если знать угловую скорость вращения со планеты, уровенную поверхность а и распределение на ней ускорения силы тяжести, то поле тяготения планеты в области JRE - V0 может быть полностью определено. Справедливо, однако, и более сильное утверждение, известное как теорема Стокса: если заданы: а) уровенная поверхность а, охватывающая планету, б) масса планеты, в) угловая скорость вращения планеты, то потенциал силы тяготения вне а и ускорение силы тяжести на а определяются однозначно. [46]
Справедливо, однако, и более сильное утверждение, известное как теорема С такса: если заданы: а) уровенная поверхность а, охватывающая планету, б) масса планеты, в) угловая скорость вращения планеты, то потенциал силы тяготения вне 0 и ускорение силы тяжести на а определяются однозначно. [47]
При радиолокации непосредственно измеряется расстояние до ближайшей к наземному наблюдателю ( антенне радиолокатора) точки поверхности планеты ( центра видимого диска планеты), в то время как положение центра масс планеты определяется теорией движения планет, уточняемой в процессе самих измерений. Благодаря этому появляется возможность определить радиус планеты в этой точке. Вращение планет ( Марса, Меркурия) позволяет исследовать рельеф их поверхности вдоль экватора между тропиками. Профиль высот поверхности Марса, полученный сов. [49]
Гигантскими гироскопами являются планеты. Кинетическая энергия их вращения намного превосходит потенциал внешних гравитационных сил, влияющих на их вращение. Поэтому для многих практических приложений можно считать, что оси вращения планет сохраняют неизменное направление в абсолютном пространстве. Однако вывод этот приближенный. На больших интервалах времени малые силы приводят к заметным эффектам. Земля динамически не шар. С большой точностью она обладает динамической симметрией, однако момент инерции относительно оси, проходящей через полюса, больше примерно на 1 / 300 момента инерции относительно любой экваториальной оси: ( / 3 - J M. Вследствие сжатия Земли гравитационное притяжение Луны и Солнца создает моменты сил, действующие относительно центра масс Земли. [50]
Мощные радиолокационные импульсы, посылаемые с земли в направлении Луны или какой-либо из не слишком удаленных планет, отражаются от них и возвращаются на Землю, где регистрируются специальными высокочувствительными радиоприемниками. Так же как в радиолокации, измеряя промежуток времени между отправлением радиоимпульса и его возвращением на Землю, можно определить расстояние до Луны или наблюдаемой планеты с гораздо более высокой точностью, чем с помощью астрономических наблюдений. Определение скорости движения планеты по орбите, а также угловой скорости вращения планеты вокруг своей оси основано на определении величины эффекта Допплера при отражении радиоволн от движущегося объекта. [51]
Похожая схема синхронизации была реализована природой для подстройки биологических часов, которые регулируют суточные ( циркадные) и сезонные ритмы живых систем, от бактерии до человека. Для большинства людей внутренний период этих часов отличается от 24 часов, но он захватывается сигналами окружающей среды, например, освещенностью, имеющей период вращения Земли. Очевидно, что воздействие в этом случае - одностороннее: человечество не влияет на вращение планет ( пока); таким образом, это еще один пример синхронизации внешней силой. В обычных условиях эта сила достаточна сильна, чтобы обеспечить идеальный захват; для того, чтобы десинхронизовать биологические часы, надо отправиться либо в полярные области, либо в пещеру. Интересно, что хотя обычно период активности человека в точности захвачен вращением Земли, фазовый сдвиг между внутренними часами и внешней силой изменяется от индивида к индивиду: некоторые люди относят себя к жаворонкам, в то время как другие называют себя совами. Возмущение привычного фазового сдвига сильно нарушает нормальную активность. Каждый день многие люди осуществляют подобный эксперимент, быстро меняя долготу места ( например, пересекая Атлантику) и испытывая сбой суточного ритма. Им может потребоваться до нескольких дней для восстановления нужного фазового соотношения с внешней силой; на языке нелинейной динамики говорят о различной длине переходного процесса к устойчивому синхронному состоянию. [52]
Это значит, что они находятся на значительной высоте над поверхностью Марса и благодаря этому освещены восходящим Солнцем, в то время как почва планеты еще находится в темноте. Подобное явление представляют, как известно, лунные горы. Важно отметить, что такие пятнышки все время остаются на терминаторе и как бы не принимают участия во вращении планеты около оси. Ясно отсюда, что они не связаны с определенными точками поверхности Марса, а образуются над любым местом планеты в ее атмосфере во время восхода или захода Солнца в данном месте. Весьма вероятно, что это - утренние и вечерние туманы. В некоторые периоды появление их не представляет редкости. Так, в феврале 1916 г. Э.К. Эпик ( в Москве) отметил белые области у терминатора больше, чем на половине всех своих рисунков; между тем на середине диска он их не видел ни разу. Из его же наблюдений выходит, что утренние туманы появляются чаще, чем вечерние. [53]
 |
Схема строения Венеры. [54] |
Венера - наиболее близкая к Земле по размерам и массе планета земной группы. Она обладает мощной атмосферой преимущественно углекислотного состава ( 97 %) и покрыта слоем облаков. Венера, как и Уран, в отличие от других планет Солнечной системы вращается в сторону, противоположную направлению вращения остальных планет и Солнца. [55]
Явление синхронизации используется для ориентирования в пространстве искусственных спутников Земли. Само по себе явление синхронизации движений небесных тел было замечено сначала у планет и спутников Солнечной системы в виде удивительных связей между периодами обращений и вращений планет и спутников. Объяснение этих связей оказалось очень непростым и в настоящее время не завершено. [56]
Страницы: 1 2 3 4