Многие люди искренне любят космос и хотят лучше его понимать. Это несложно, но тут нужна системность. Важно правильно выбрать точку отсчёта. И ещё нужно уяснить ряд терминов и понятий. В данной статье я постараюсь изложить основы гелиоцентрического подхода к описанию планетарного уровня иерархии мироздания.
Геоцентризм и гелиоцентрика
Если мы за главную точку отсчёта принимаем Землю, то такая позиция называется геоцентрической.
Гео — это значит Земля (от др.-греч. Γῆ, Γαῖα — Земля).
До сих мировоззрение практически всех живущих на Земле людей является таковым. Хотя умом своим мы знаем, что Земля вращается вокруг Солнца, на уровне практического понимания мы всё ещё продолжаем считать, что в центре мироздания находится планета Земля, и весь космос “вращается” вокруг неё.
Такая позиция утверждалась веками тысячелетиями. Она зафиксирована в Библии и других священных писаниях и верованиях народов Земли.
Геоцентрическая позиция связана с нашей эмпирической данностью. Мы находимся на планете. Нам кажется, что она неподвижна. Нам кажется, что Солнце, Луна и всё, что есть на небе, движется, и только мы находимся на покоящемся основании.
Геоцентризм — это просто вредная привычка. И перебороть её очень сложно. Потому что она зафиксирована в тысячах малозаметных деталей, и прежде в нашей терминологии.
Когда за главную точку отсчёта мы принимаем Солнце, мы начинаем мыслить гелиоцентрически.
Гелиос — это Солнце (от др.-греч. ἥλιος).
Солнце порождает солнечную систему, а не наоборот. Это значит, что именно Солнце является непосредственным источником жизни всех планет и, в частности, нашей планеты Земля. Соответственно, всё, что находится на поверхности (а, равно, и в недрах) нашей планеты, а именно — мы, люди, и вообще вся так называемая “планетарная жизнь” самим существованием своим обязаны исключительно Солнцу.
Если Солнце убрать, то планета исчезнет, вместе со всеми нами и все т.н. “жизнью”.
А вот если куда-нибудь “деть” нашу планету, то с Солнцем ничего не случится, оно как светило, так и будет светить.
Понимание и признание этого простого факта способно кардинально изменить всё наше мировоззрение. Сегодня нам сложно даже представить себе, какие преимущества открывает нам гелиоцентрика в самом глобальном смысле. Вся наша жизнь меняется принципиально. Мы входим в новую эру Единой планетарной цивилизации. Об этом я много пишу и говорю повсеместно.
Разумеется, вся Вселенная не ограничена солнечной системой. И, конечно же, возможны иные, более глобальные системы мировоззрения, например, галактическая. Но для того, чтобы придти к ним, нам для начала нужно совершить внутри себя переход от допотопного, утратившего всякую связь с реальностью геоцентризма к гелиоцентрике. Осознать себя как частичку Солнца, понять свое изначальное место в мироздании.
Я полагаю, несколько следующих статей, где будет подробно описана локальная ситуация на планетах солнечной системы, помогут сделать первые шаги в этом солнечном направлении.
Ниже я предлагаю определения ряда терминов, которые потребуются для гелиоцентрического понимания ситуации в нашей солнечной системе. Хотя частично взяты эти термины из общей астрономической практики, я местами предлагаю своё толкование, с тем, чтобы несколько снизить градус “геоцентричности” и, наоборот, протранслировать гелиоцентрическую позицию.
На научное признание данных трактовок я не претендую.
Точка привязки
Один важный термин, который, впрочем, в современной астрономии не используется, но для гелиоцентрики имеет ключевое значение — точка привязки.
Это точка на планете, относительно которой мы рассматриваем локальные процессы. Представьте её себе как булавку, которая установлена в определённом месте планетарно “глобуса”. Например, моя текущая земная точка привязки — это Москва, Россия. А у вас?
Когда мы отправимся на экскурсию по планетам солнечной системы, это понятие нам пригодится для понимания того, как меняется восприятие локальной цикличности в зависимости от положения наблюдателя на поверхности планеты.
Введение данного понятия помогает в значительной мере нивелировать “груз” геоцентрического наследия других понятий. Далее мы будем рассматривать кроме прочего гелиоцентрическое движение различных точек привязки. Это следует понимать буквально: за точку отсчёта мы будем принимать “центр” Солнца, и тогда движение данной точки привязки можно будет представить как некую траекторию “внутри” орбиты планеты, которая, однако, не совпадает с движением “центра” данной планеты.
“Движение” Солнца по “небесной сфере”
“Небесная сфера” — это воображаемая сфера произвольного радиуса, на которую проецируются небесные тела. Грубо говоря, это то самое небо, которое мы видим над головой и от горизонта до горизонта. Центром этой сферы как правило служит точка привязки, однако, за точку отсчёта можно также принять, например, геометрический центр планеты.
Использование данного понятия безальтернативно погружает нас в геоцентрический контекст. Мы вынуждены использовать его, чтобы описывать процессы, которые мы наблюдаем в точке привязки. Оно устоялось веками и с ним связан ряд прочих терминов, которые фиксируют планетарно-осевое движение планеты, в частности, “отвесная линия”, “горизонт”, “ось мира”, “небесный экватор”, “небесный мерилиан” и др. Подробнее см. тут.
Очевидно, что когда мы говорим о движении тел по небесной сфере, по сути мы имеем в виду движение нашей точки привязки относительно условно неподвижных космических объектов, а также и всех вообще космических тел, планет, астероидов, комет и проч.
Поэтому попробуем определить те же самые процессы с гелиоцентрической точки зрения. В своей книге я предлагаю следующую схему (Схема 1):
На этой схеме плоскости орбиты и сечения взаимоперпендикулярны и проходят обе через центр планеты и центр Солнца. Терминатор — это линия, которая разграничивает темню (ночную) и светлую (дневную) стороны планеты. Плоскость терминатора всегда перпендикулярна плоскости сечения и плоскости орбиты. Плоскость оси содержит ось вращения планеты и также перпендикулярна плоскости орбиты. Базовый угол ψ между плоскостью оси и плоскостью сечения определяет положение планеты на орбите.
На этой схеме хорошо видно, что направление, которые мы привычно называем “восток” и “запад” связаны с орбитальным движением самой планеты (E’ и W’ на схеме). Никакого абсолютного востока и запада на планете нет и не может быть, потому что это шар, да к тому же ещё и постоянно вращающийся.
Для того, чтобы применить эту схему к описанию планетоцентрической ситуации, нужно обозначить на ней условную линию, которая разделяет западную и восточную часть “небосколна”. По традиции она называется “небесный меридиан”. Очевидно, что эта линия должна находиться в плоскости сечения. По сути, небесный меридиан и есть линия пересечения небесной сферы и плоскости сечения.
Точка привязки, двигаясь с востока на запад, пересекает плоскость сечения один раз за солнечные сутки. Этот момент мы привычно называем “полдень”. “Полночь” же — это момент пересечения точкой привязки плоскости сечения на теневой стороне. В дальнейшем начало солнечных суток мы будем отсчитывать от полуночи.
Нужно понимать, что по мере движения точки привязки после входа в зону освещённости в направлении плоскости сечения, видимое с поверхности планеты Солнце “поднимается” над горизонтом и движется к “небесному меридиану”. В момент, когда точка привязки пересекает плоскость сечения, видимое Солнце находится “в зените”, Затем по мере движения точки привязки в направлении терминатора на западе, видимое Солнце “идёт на закат”, “клонится к горизонту”.
Также нужно отметить, что плоскость сечения не фиксирована как, скажем, плоскость орбиты. Она движется вместе с планетой (она всегда проходит через центр планеты). Пересечение этих двух плоскостей (орбиты и сечения) есть по сути радиус-вектор (см. схему 2), т.е. плоскость сечения движется вместе с планетой с орбитальной скоростью.
Скорость движения солнца по “небесной сфере” зависит как от орбитальной скорости, так и от скорости осевого движения. В случае с Землей, фактор орбитального движения мы почти не ощущаем, для нас основным является фактор осевого вращения. Осевое вращение всегда равномерное. По этой причине мы считаем, что время — равномерно.
А вот, например, на Меркурии и Венере ситуация принципиально иная, и об этом подробнее см. по ссылкам ниже.
Эклиптика
Формально, эклиптика — это большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое годовое движение Солнца. Геоцентричность такого определения очевидна. С гелиоцентрической точки зрения можно сформулировать это несколько иначе.
Орбита планеты есть траектория её движения вокруг Солнца. Данная траектория “формирует” плоскость, которая проходит через “геометрические” центры планеты и Солнца. В случае Земли эта плоскость и называется эклиптика.
Этот термин будет встречаться часто, важно запомнить, что эклиптикой мы будем называть плоскость (и траекторию) орбиты именно Земли относительно центра Солнца.
Тут нужно заметить, что плоскости орбит всех планет не совпадают с плоскостью эклиптики, наклонены к ней. И также все планеты наклонены к плоскости солнечного экватора (но этой темы мы пока касаться не будем).
Также и плоскости экваторов планет наклонены к плоскостям их орбит и к плоскости эклиптики. Это связано с наклоном осей вращения планет к плоскостям орбит.
Параметры орбит планет
Все планеты вращаются вокруг Солнца по эллиптическим траекториям.
Это важнейший момент, который во многом определяет динамику планетарных циклов. Его важно понять и осознать. См. схему 2.
Эллипс — это фигура с двумя центрами, или фокусами. Солнце всегда находится в одном из этих центров. Во всяком случае из того, что нам известно о планетарных орбитах солнечной системы, мы можем считать, что это безусловный факт.
Ось, которая проходит через оба центра эллипса, называется большая ось.
Малая ось расположена перпендикулярно большой и проходит через её центральную точку.
Отношения расстояния между фокусными центрами эллипса к его большой оси называется эксцентриситет. Это один из ключевых параметров орбит планет.
Тот факт, что Солнце находится в одном из фокусов эллипса (а не в центральной его точке) делит большую ось на два неравных отрезка: малую полуось и большую полуось.
Ближайшая к Солнцу точка орбиты, находится на пересечении её и большой оси, называется перигелий. Фактически, перигелий соответствует малой полуоси орбиты.
Афелий — это противоположная от перигелия точка на орбите, в ней планета максимально удалена от Солнца. Афелий соответствует большой полуоси орбиты.
Важно понимать, что планеты движутся по орбитам неравномерно:
- в перигелии их орбитальная скорость максимальна,
- от перигелия к афелию она снижается,
- достигает минимума в афелии, и затем
- возрастает в направлении перигелия.
Для Земли этот “перепад” скоростей практически незаметен (всего порядка 1 км/с при средней орбитальной скорости 30 км/с), поскольку эксцентриситет земной орбиты сравнительно небольшой. А вот на Меркурии, как мы увидим далее, это является одной из ключевых особенностей местных условий обитания, местного времени.
Помимо эксцентриситета и большой полуоси, существует ещё ряд параметров орбит планет, которые все вместе называются “Кеплеровы” (всего их 6): наклонение, долгота восходящего узла, аргумент перицентра, средняя аномалия. Подробнее об этом тут. Для понимания изложенного далее все они нам практически не потребуются, однако разобраться в них и понять их смысл точно будет не лишним.
Планетарный год
Один полный оборот планеты вокруг Солнца мы будем называть год.
В астрономии принят для этого цикла специальный термин — “сидерический период” или “период обращения”. Далее под периодом обращения мы будем понимать длительность планетарного года в земных единицах измерения.
Например, сидерический период обращения Венеры равен 224,701 земных суток. О чём говорит нам эта информация, если мы находимся на поверхности самой планеты? Да ни о чём! Она может быть полезна только для того, чтобы соотнести периоды обращения двух планет, причем именно относительно Земли. Для понимания локальных циклов она абсолютно не подходит.
Тут важно сделать акцент, что земной год и год, скажем, марсианский, очевидно, не равны по длительности. Но в данном случае мы говорим именно о полных циклах. Ведь наша задача состоит в том, чтобы рассмотреть планетарные циклы, как если бы мы наблюдали их локально, находясь на самой планете.
В случае Земли нам удобно отсчитывать год от точки равноденствия. В этот момент плоскость оси и плоскость сечения совпадают (см. схему 1), соответственно, угол ψ=0º. Долготу планеты, через которую проходит в этот момент плоскость сечения, мы принимаем за “годовую”. В течение года она служит нам для точного определения звёздных суток (см. ниже).
Планетарные сутки
Второй фундаментальный полный цикл на любой планете — это сутки. Период, за который планета делает полный оборот вокруг своей оси.
В астрономии принято разделять солнечные сутки и звёздные сутки. Важно понимать между ними разницу.
Звёздные сутки также называются “периодом вращения (Т)”. Это время, за которое планета делает полный оборот вокруг своей оси ровно на 360º. Они “звёздные”, потому что считаются “относительно звёзд”. Т.е. если за точку отсчета мы возьмём “появление на горизонте” какой-нибудь звезды (кроме Солнца), в процессе осевого вращения планеты мы будем наблюдать, как звезда эта “прошла” по её “небесной сфере” и “скрылась” за горизонтом, а затем, по прошествии известного времени (≈1/2 Т) снова “появилась” над горизонтом.
С солнечными сутками ситуация обстоит несколько иначе. Дело в том, что между двумя “восходами” Солнца над горизонтом, планета успевает пролететь по своей орбите некоторое расстояние. Соответственно, за время между двумя полуднями, когда точка привязки пересекает плоскость сечения, планета поворачивается вокруг своей оси более, чем на 360º (или менее, если вращается в направлении, противоположном орбитальному, как, например, Венера).
Важно ясно понимать, что солнечные сутки не равны по продолжительности звёздным и разница эта связана с орбитальным движением. В дальнейшем мы везде будем делать акцен на том, о каких именно сутках идет речь. По умолчанию, однако, под “сутками” будем иметь в виду сутки солнечные.
Период, когда точка привязки находится с солнечной стороны планеты, мы будем называть днем; с теневой стороны — ночью.
Зодиакальные созвездия
Для ориентации в годовом цикле мы на Земле используем зодиакальные созвездия. Их 12 и они расположены в плоскости эклиптики (не экватора!). На этот счёт нужно сделать ряд важных замечаний.
Прежде всего, важно помнить, что само понятие “созвездия” в высшей степени условно. В реальности между звёздами, которые “входят” в то или иное созвездие, нет никакой объективной связи, во всяком случае, на этот счёт у нас нет никаких достоверных данных.
Представление о Зодиаке исключительно геоцентрично. Так случилось, что именно эти звёзды оказались в районе земной эклиптики и мы — наши предки — сгруппировали их именно таким вот образом. Сегодня мы не можем сказать, почему именно так произошло, просто имеет то, что имеем.
Кроме того, сам выбор числа 12 также является условностью. Мы делим небо на 12 секторов не потому, что их там объективно 12, а лишь потому, что мы “так привыкли”. Это — просто абстрактная математическая модель, не более того. Существует ряд теорий относительно того, откуда и как всё это пошло, в том числе объяснения крайне эзотерического характера. Не будет сейчас вдаваться в эти подробности.
Важно вот что. Если бы мы захотели разделить эклиптику на 13 частей, нам ничто не помешало бы это сделать. Подобные попытки сегодня предпринимаются: есть предложение ввести в Зодиак созвездие Змееносца. Объективно нет никаких причин принять или отвергнуть данное предложение. Проблема только в том, что двенадцатичастная модель уже прочно утвердилась в нашем мировззрении, и её перестройка потребует глубинных, тектонических сдвигов в нашем сознании.
Важно также понимать, что реальные зодиакальные созвездия делят эклиптику на неравные части. Фактически, Скорпион, например, значительно меньше Тельца. Поэтому в данном случае мы говорим не о реальных размерах дуг, которые “занимает” то или иное созвездие, но о равных секторах эклиптики. Мы просто делим нашу земную орбиту на 12 секторов по 30º каждый, каждому из полученных участков даём название близлежащего созвездия — и всё. Реальной связи между звёздами и данными секторами не существует.
Ну и, наконец, нужно заметить, что на большинстве планет нашей солнечной системы система Зодиака может служить неким “общим модулем” для ориентации в ночном небе. Это связано с тем, что наклон плоскостей орбит планет к земной эклиптике укладывается в диапазон ±3º. Исключение составляет Меркурий, которые наклонён аж на 7º, но и это сравнительно немного. В небе Меркурия зодиакальные созвездия можно вполне успешно использовать для ориентации в годовых и суточных циклах. Благодаря этому мы получаем некий “общий знаменатель” в масштабе всей солнечной системе. Это удобно.
Группы планет
По традиции “внутренними” планетами называют Меркурий и Венеру, поскольку они находятся “внутри”орбиты Земли относительно Солнца. Все остальные, от Марса и до Плутона считаются “внешними”.
Подобное деление, безусловно, геоцентрично. В контексте солнечной системы можно условно разделить все планеты несколько иначе.
Дело в том, что, как известно, на пятой по счёту орбите от Солнца располагается т.н. “Пояс астероидов”. Планеты, расположенные внутри него, Меркурий, Венера, Земля и Марс; “снаружи” это Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Разница между ними очевидна: первая группа это “плотнотелые” планетарные образования, вторая — “газовые гиганты”.
Особняком в этой классификации стоит Плутон. В последнее время его уже и не считают планетой, вероятно, по той самой причине: он слишком мал и слишком далёк, чтобы понять, что реально там происходит. Проблема в том, что с момента его открытия в 1930 году на Плутоне не прошло еще и одного года, который по нашим расчётам оставляет порядка 248 земных лет. Мы даже до сих поре не знаем точных параметров его орбиты; имеются только расчётные данные.
Тем не менее, ничто не мешает нам считать орбиту Плутона десятой по счёту от Солнца. И позже мы это обоснуем.
Теперь можно переходить непосредственно к планетам:
Планета Меркурий и её природные циклы
Как устроено время на планете Меркурий
Далее тут будут ещё ссылки...
—
Тимофей Решетов