трусики женские украина

На головну

 Комета C / 2007 N3 (Lulin) - Авіація і космонавтика

Міністерство освіти і науки України

Міністерство освіти і науки Автономної Республіки Крим

Мала академія наук школярів Криму «Шукач»

секція астрономії

КОМЕТА C / 2007 N3 (Lulin)

Роботу виконав:

Потапов Євген, ДЧ

учень Гімназії №11 ім. К.А. Треньова

Наукові керівники:

Лавут Олена Сергіївна,

Максименко Алевтина Павлівна

Сімферополь

2009р.

ЗМІСТ

Введення

Загальні відомості про комети

коротка історія вивчення комет

будову, склад комет

природа комет

загальна теорія про елементи орбіти

Комета C / 2007 N3 (Lulin)

загальні відомості про комету

розрахунок орбіти комети

Висновок

Список використаної літератури

ВСТУП

За весь час, проведений в Малій Академії Наук, мені вдалося поспостерігати, сфотографувати і вивчити кілька комет. По двох з них, найяскравішим і знаменитим я написав роботи. Це були комета 73Р Швассмана-Вахмана 3, яка в 2006 році розпалася на безліч фрагментів, подібно кометі Шумейкеров-Леві 9, і видатна комета 2007 17Р Holmes, раптово спалахнула і, тим самим, що підвищила свою яскравість більш, ніж в 400 000 разів . Всі ці роботи були засновані на живих фотографіях цих комет. Однак, в минулий рік мене спіткала невдача і єдина, хоч якось проявила себе комета, на яку я покладав великі надії в написанні майбутньої роботи, пролетіла в самий дощовий період, давши можливість в рідкісних проявах між хмарами закарбувати комету С / 2007 N3 Lulin на плівку всього 5 разів за 2 ночі спостережень. Але, я не став шукати нову тему для майбутнього творчого внеску, тому, що мене дуже зацікавило дуже швидкий рух цієї комети по зоряному небу. Я вирішив дізнатися, звідки така швидкість пересування і як вона пов'язана з орбітою комети? Для цього я спробував сам розрахувати елементи її орбіти, накреслити саму орбіту, а також, по можливості, зробити інші обчислення, виходячи з 5 фотографій комети Лулін.

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

Коротка історія вивчення комет:

Ще в давнину людина могла спостерігати прекрасні хвостаті світяться освіти на небі, які, зачаровуючи своїм виглядом, раптово з'являлися і зникали кудись. Ці об'єкти назвали кометами, що означає «довговолосі», «кошлаті».

Перша письмова згадка про появу комети датується 2296г. до н. е. Рух комети по сузір'ях ретельно спостерігалося китайськими астрономами. Науково обґрунтувати явище комет першим спробував Арістотель. На приналежність комет до Сонячної системи вперше вказав Е. Галлей. Джованні Скіапареллі вперше показав, що рій кометних тіл, супроводжує Сонце в його русі серед зірок. Цей рій був названий хмарою Оорта. Ернст Юліус Епік встановив, що щорічно нашу Сонячну систему покидають кілька спостерігалися комет. Відомий радянський астроном Борис Олександрович Воронцов-Вельямінов продовжив ідеї Епіка і висловив припущення про існування міжгалактичного кометного фону.

За минулі двісті років астрономія зробила гігантський прорив у розумінні законів будови і еволюції комет. У наші дні для вивчення комет використовуються не тільки наземні засоби спостережень, а й можливості космічних апаратів.

Будову. Склад комет:

У комет, що наблизилися до Сонця, розрізняють «голову» і «хвіст». Центральна частина голови комети називається ядром. Ядро -це невелике компактне тіло, що є конгломератом кам'яної і крижаний порід. Діаметри ядра коливаються в межах від 0,5 до 20 км, маса складає 10 в 10 ступені кг. Воно, в основному, складається з суміші льодів різної природи.

Ядро комети огортає оболонка кома, яка є вторинним освітою, т. К. Складається з речовини, викинутого з кометного ядра.

Під дією світлового тиску і корпускулярних потоків утворюється хвіст. Хвіст комети - довгі струменеві освіти з голови комети в протилежну від Сонця сторону. Хвіст комети складається з летких з ядра під дією сонячних променів молекул газів і частинок пилу. Хвости розрізняють: пиловий, газовий і аномальний.

Природа комет:

Далеко від Сонця температура кометного ядра близька до абсолютного нуля. На відстані приблизно 5а.е. від Сонця температура на поверхні кометного ядра стає -140 градусів Цельсія. Починається процес випаровування льодів. При випаровуванні летючих речовин на поверхні ядра утворюється кірка, що перешкоджає подальшому випаровуванню газів. Товщина кірки збільшується з плином часу. Це явище називається «кометная старість». Кометам властиво "омолоджуватися". Це відбувається при зіткненнях комет між собою або з астероїдами. Збереженню молодості комет сприяє їх викид в хмару Оорта. Механізм зіткнення комет може призводити не тільки до їх омолодженню, а й до дроблення кометних ядер на більш дрібні. Відомі "мікрокомети" і "мінікомети".

Комети ділять на два основні класи залежно від періоду їх обертання навколо Сонця:

Короткоперіодичних називають комети з періодами обертання менше 200 років, а долгоперіодіческімі - з періодами більше 200 років. Всі періодичними комети є членами різних кометно-планетних сімейств великих планет.

Загальна теорія про елементи орбіти

Рис. 1

Елементи орбіти - величини, що характеризують орбіту небесного тіла, а також положення тіла на орбіті.

Орбіта небесного тіла, що рухається в полі тяжіння ін. Тіла, являє собою криву другого порядку (коніч. Перетин), в одному з фокусів якої знаходиться центр мас двох тіл (притягає центр). Дане визначення відноситься до випадку, коли взаємодіючі тіла сферически-симетричні або ж перебувають на настільки великій відстані, що відхилення їх форми від сферичної не позначається істотно на силі взаємодії.

Точка орбіти тіла, найближча до притягує центру, наз. перицентра, а найбільш віддалена - апоцентра. В даному випадку це перигелій і афелій.

На рис. 1 Sxy- основна координатна площину. Тут це площина земного екватора.

Вісь Sxнаправлена ??в основну точку, за яку для орбіт тіл в Сонячній системі найчастіше приймають точку весняного рівнодення (одну з точок перетину екватора з екліптикою). Площина NПN '- площина орбіти небесного тіла, П - перигелій орбіти, - полюс орбіти (він знаходиться на прямій, що проходить через перигелій і перпендикулярної до площини орбіти), T - положення небесного тіла на орбіті.

Пряма NSN ', по якій площина орбіти NПN' перетинається з основною координатної площиною Sxy, називається лінією вузлів. Напівпряма SN, яку небесне тіло перетинає, показує позитивний напрямок лінії вузлів. Якщо рух небесного тіла відбувається проти годинникової стрілки для спостерігача, що знаходиться в полюсі орбіти, то точка N називається висхідним вузлом орбіти, а N '- низхідним вузлом. Уголмежду віссю Sxі полупрямой SN зв. довготою висхідного вузла. Цей кут відраховується від осі Sxв сторону осі Syот 0 до 360o. Кут i між площиною орбіти і площиною Sxyназивается нахилом орбіти. Нахил може мати всі значення від 0 до 180o. Якщо, то рух зв. прямим, якщо ж, то зворотним. Кутове расстояніелініі SП від лінії вузлів SN зв. відстанню перигелію від вузла або аргументом перигелію. Уголотсчітивается в напрямку руху тіла від 0 до 360o.

Рис. 2

Велічінисоставляют першу групу елементів орбіти, перші два з них характеризують положення площини орбіти, а третій - орієнтацію орбіти в цій площині.

Розмір орбіти і її форму характеризують елементи p і e - параметр і ексцетресітет (рис. 2). Ексцетресітетом орбіти e зв. відношення відстані між фокусами F1F2 = 2c цієї орбіти до відстані між її вершинами A і A '. Відстань між її вершинами позначають 2a, а величину a зв. велика піввісь орбіти, так що e = c / a. Для нашої параболічної орбіти c = a, тому e = 1. Половина фокальній хорди DD 'орбіти, перпендикулярної до її осі, носить назву фокального параметра і позначається буквою p. Замість двох елементів p і e для параболи використовують один елемент q = p / 2 - перігелійное відстань (на рис. 2 відрізок AF1). Рух по круговій орбіті є окремим випадком руху по еліпсу (e = 0).

Положення небесного тіла на орбіті в деякий початковий момент часу t0определяется його кутовим відстанню від лінії апсид. Цей кут позначається через M0і зв. середньої аномалією в епоху. Часто в якості елемента вибирають момент временіпрохожденія небесного тіла через перигелій орбіти.

Елементиназ. кеплерівського елементами. Вони визначають орбіту незалежно від того, чи є вона еліптичної, гіперболічній або параболічної.

КОМЕТА C / 2007 N3 (Lulin)

Загальні відомості про комету

Любителі астрономії добре пам'ятають несподіваний спалах комети Холмса, всього за добу перетворила цю комету з телескопічного об'єкта в об'єкт, видимий неозброєним оком. Але пройшло трохи більше року, як Природа підготувала нам новий сюрприз. Звичайно, не такий яскравий, але не менш загадковий.

Комета C / 2007 N3 (Lulin), простіше кажучи - комета Лулін, була відкрита порівняно недавно - в липні 2007 року двома астрономами Цюань Чжі Е (Quanzhi Ye) і Чи Шен Лінь (Chi Sheng Lin). Своє цікаву назву вона отримала на честь тайванської обсерваторії Лулін, де працював один з першовідкривачів.

Комета Lulin являє собою дуже цікавий і незвичайний об'єкт, який рухається по своїй орбіті в протилежну всім планетам сторону. При цьому кут нахилу орбіти комети до площини екліптики дуже малий - всього 1,6 ° (або 178, 380). Комета рухається по параболічної траєкторії і, ймовірно, це її перший візит до Сонця. Орбіта комети перетинає шляху всіх планет-гігантів Сонячної системи (перигелій комети - між орбітами Землі та Марса), але жодна з них на неї не зробила помітного впливу.

Ще на початку липня 2008 блиск комети Lulin був близько 11m, але вже до жовтня збільшився до 9,5m. Наприкінці грудня її блиск оцінювався в 7,6m. Максимального зближення із Землею комета досягла 24 лютого 2009, коли геоцентричне відстань склало 61 млн кілометрів. Її блиск склав 5m, при цьому швидкість переміщення комети по небесній сфері склала приблизно 5 ° на добу. Це пояснюють її «зворотним» рухом.

У період найкращої видимості в лютому 2009 року комета рухалася по сузір'ях Терезів, Діви, Лева і Рака. Комета пройшла поблизу яскравих зірок Спікі і Регула. При спостереженні на неї через бінокль або телескоп, спостерігали видимий рух комети на тлі зірок. 14 січня комета перебувала на найближчому відстані від Сонця. А в ніч з 23 на 24 лютого комета Lulin пройшла всього в 2 ° південніше Сатурна. Саме в цю ніч були відносно непогані погодні умови, і нам вдалося зафіксувати на плівку це проходження.

До всього іншого, комета Lulin, подібно кометі 17P Holmes, мала незвичайний зеленуватий відтінок (>>). Характерний колір кометі Лулін надали входять до складу її ядра молекули вуглецю і отруйного газу диціан, які під впливом сонячних променів і в умовах безповітряного простору створюють зеленувате світіння.

І, мабуть, головною особливістю цієї чудової комети був "скидання" кометою Лулін свого нормального хвоста (>>). Аномальний хвіст комети, або "антихвостом", при цьому не змінився.

Природа феномена, як і дуже багато чого в природі комет взагалі, далека від розуміння. Ефект скидання хвоста спостерігався при зіткненні в 2007 році комети Енке з хмарою сонячної речовини, викинутого протуберанцем. Однак чи можна в даному випадку говорити про викид сонячного вітру, неясно.

На представлених астрономами знімках згусток, що відокремився, від ядра, відстоїть від нього приблизно на півградуса - діаметр повного Місяця. До того ж Сонце знаходиться не просто в абсолютному мінімумі своєї активності, але і в мінімумі, з нез'ясовних причин незвичайно тривалому.

Розрахунок елементів орбіти комети Lulin

Як я вже згадував, комета Lulin, до нещастя, пролетіла в самий дощовий період, не давши її толком сфотографувати. До того ж, заважала яскрава Місяць. Але, я не зневірився і вирішив дізнатися, чому комета мала досить велику швидкість на зоряному небі, розрахувавши її орбіту.

Для знаходження елементів еліптичної орбіти досить знати два геліоцентричних положення небесного тіла на два моменти часу. При спостереженні із Землі треба мати для цього три положення на небесній сфері. На той момент часу у мене було 4 фотографії комети, зроблені вночі 24 лютого і один знімок з ночі 19 лютого, т. Е. Два основних положення комети. Я постарався, як можна точніше обчислити ефемериди комети в цих положеннях. Вийшли такі результати:

На 19.02.09 в 5год. 20м.

? = 12h 30 36

? = -2? 5447

На 24.02.09 в 2год. 00м.

? = 11h 7 січня

? = + 6? 18

Ефемериди третього положення мені довелося взяти в готовому вигляді в Інтернеті:

На 10.03.09. в 0ч. 00м.

? = 7h 54 18

? = + 20? 13 листопада

Для початку, виконавши необхідні обчислення, я перевів екваторіальні координати (?, ?) цих трьох положень в екліптікальние (X, Y, Z).

За одиницю часу прийняв середні сонячні добу, за одиницю відстані - астрономічну одиницю.

1. Знаходимо для всіх трьох моментів величини:

Далі знаходимо:

2. Знаходимо величини:

,

де k = 0,017 202 1;

3. Вирішуємо систему двох рівнянь з двома невідомими x2і r2:

Застосовуючи так званий метод послідовних наближень, вибираємо довільно деяке початкове значення x2 = (x2) 0, після чого знаходимо (r2) 0і з наступного рівняння обчислюємо значення x2 = (x2) 1. Якби початкове значення x2било вибрано правильно, тобто задовольняло б рівнянням, то тоді (x2) 0 = (x2) 1.В іншому випадку (x2) 0 ? (x2) 1. Тоді з новим значенням (x2) 1вичісляем аналогічним шляхом наступне наближення (x2) 2. Якщо (x2) 1 ? (x2) 2, то обчислюємо далі і так до тих пір, поки два наступні наближення зійдуться в межах заданої точності.

4. Далі знаходимо:

Координати (xj, yj, zj), j = 1,2,3 - прямокутні геліоцентричні екваторіальні координати тіла в моменти 1, 2, 3 відповідно. Подальше обчислення елементів орбіти може бути проведено за двома геліоцентричним положенням. Зазвичай вибирають два крайніх положення, але я взяв два положення, відповідні моїм знімкам 19.02 і 24.02.2009.

5. Рахуємо:

де x, y, z1- екліптичні координати комети 19.02, а x, y, z3- координати на 24.02.

6. Знаходимо елементи ? (довготу вузла), i (спосіб) за формулами:

Після проведення цих обчислень, у мене вийшли такі результати:

? ? 338,8?

i ? 178, 4?, що означає зворотний рух комети по орбіті з нахилом самої орбіти до екліптики на 1,6?.

7. визначаємо параметр орбіти р:

,

де Y обчислюємо за допомогою безперервної дробу:

р ? 2,6896 а. е.

Маючи в розпорядженні параметр орбіти, по дуже простій формулі q = p / 2 можна вирахувати q (перігелійное відстань) орбіти комети Lulin.

q = 1,3448 а.о.

Значить, перигелій орбіти, з урахуванням похибок, знаходиться десь близько орбіти Марса.

8. Ексцентриситет орбіти комети Лулін, за визначенням дорівнює 1, виходячи з її параболічної орбіти. У зв'язку з цим же ми не можемо вирахувати неіснуючу велику піввісь. Отже, такий елемент, як середня аномалія М = 0.

9. Останнім елементом знаходимо аргумент перигелію ?. Я не знайшов формул для його обчислення, тому мені довелося рахувати аргумент перигелію і момент для проходження (t0) перигелію за допомогою спеціальної комп'ютерної програми.

У підсумку вийшло:

? ? 152,2?

t0? 18. 01. 2009

Отже, вийшли такі елементи орбіти комети С / 2007 N3 Lulin:

i ? 178, 4?

? ? 338,8?

q ? 1,3448 а.о.

e = 1

M = 0

? ? 152,2?

t0? 18. 01. 2009

Якщо порівняти з тими, що дано у Всесвітній мережі:

Нахил орбіти, гр 178,3704

Довгота висхідного вузла, гр 338,4791

Перігелійное відстань, а.о. 1,209265

Ексцентриситет орбіти 0,999581

Аргумент перигелію, гр 136,9164

Дата проходження перигелію 10. 01.2009

Видно, що похибка в моїх обчисленнях не дуже велика, навіть, можна сказати, прийнятна.

Тепер, знаючи елементи орбіти комети Лулін, можна накреслити і саму орбіту:

ВИСНОВОК

Таким чином, мені вдалося вивчити, трохи поспостерігати і сфотографувати ще одну неординарну комету C / 2007 N3 (Lulin), що таїть у собі багато загадок. В одній з них я зміг розібратися - це її дуже швидкий рух на небі серед зірок через нестандартного розташування орбіти комети, але друга - відділення хвоста - так і залишається нерозгаданою.

Завдяки цій кометі, точніше, завдяки несприятливих умов її видимості, мені, звичайно, не вдалося зробити так багато її фотознімків, як минулих неординарних комет, але, зате на прикладі комети Lulin я зміг розібратися і вивчити невеликий, однак, досить непростий розділ астрометрії, такий, як обчислення кеплерівських елементів параболічної орбіти, про який раніше я знав лише ази.

Надалі я планую подробней і більш глибоко вивчити комету Lulin, виходячи з наявних даних, спробувати розрахувати її нормальну швидкість, позиційний кут хвоста та інші елементи.

СПИСОК використанням літератури

1. Дитяча енциклопедія «Аванта» Астрономія.

2. Підручник для 11 класу Е. П. Левітан

3. Підручник для 11 класу Б. А. Воронцов-Вельямінов

4. Загальний курс астрономії М. Кононович.

5. Інтернет-ресурси:

A. http://www.thinkquest.ru/library/40407/trip05

B. http://www.rian.ru/science/20090203/160863028

C. http://meteoweb.ru/astro/clnd023

D. http://www.astrogalaxy.ru/797

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка