Видимі рухи планет. Закони Кеплера
1. Нижні та верхні планети. За особливостями свого видимого руху на небесній сфері планети поділяються на дві групи: нижні (Меркурій, Венера) і верхні (Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун і Плутон). Рух верхніх і нижніх планет небесною сферою відбувається по-різному.
Меркурій і Венера перебувають на небі або в тих же сузір'ях, що й Сонце, або в сусідніх. При цьому вони можуть знаходитись як на захід, так і на схід від нього, але не далі 28° (Меркурій) і 48° (Венера).
Найбільше кутове відхилення планети від Сонця на схід нази¬вається найбільшою східною елонгацією (з лат. - «відда¬ляюся»), на захід - найбільшою західною елонгацією
При східній елонгації планету видно на заході у променях вечірньої заграви незабаром після заходу Сон¬ця через деякий час вона також заходить. Потім, переміщую¬чись зворотним рухом (зі сходу на захід, проти видимо¬го руху Сонця), спочатку повільно, а потім все швидше планета починає наближати¬ся до Сонця, ховається в його променях і стає невидимою. В цей час планета проходить між Землею та Сонцем і настає її нижнє сполучення із Сонцем.
Через деякий час після нижнього сполучення планета знову стає ви¬димою, але вже на сході, в променях ранкової зорі, незадовго перед появою Сонця. Далі, продовжуючи переміщен¬ня зворотним рухом, планета досягає найбільшої західної елонгації, зу¬пиняється на деякий час і знову продовжує рух, але вже прямий, у на¬прямку до Сонця.
Повернувшись до Сонця, планета незабаром зникає в його проме¬нях і знову стає невидимою. В цей час вона проходить за Сонцем, і відбувається її верхнє сполучення, після якого через деякий час вона знову стає видимою на заході в про¬менях вечірньої заграви. Далі цикл повторюється.
Таким чином, нижні планети, подібно до маятника, «коливають¬ся» відносно Сонця.
Інакше відбувається видимий рух верхніх планет. Коли верхню планету видно після заходу Сон¬ця на західному небосхилі, вона переміщується серед зір прямим рухом, тобто з заходу на схід, як і Сонце. Але швидкість її руху мен¬ша, ніж у Сонця, тому Сонце наздо¬ганяє планету, і вона на деякий час перестає бути видимою.
Потім, коли Сонце обжене пла¬нету, вона стає видимою на сході перед появою Сонця. Швидкість її прямого руху поступово змен¬шується, планета зупиняється, потім починає переміщення зво¬ротним рухом зі сходу на захід, причому її траєкторія нагадує петлю.
В середині дуги свого зворотного руху планета знаходиться в сузір'ї, протилежному Сонцю; таке її положення називається про¬тистоянням.
Через деякий час планета знову зупиняється, змінює напрямок сво¬го руху на прямий, знову з заходу на схід. Згодом її наздоганяє Сонце, вона перестає бути видимою - і цикл руху починається спочатку.
В середині дуги свого прямого руху, під час періоду невидимості, планета знаходиться в одному сузір'ї з Сонцем, і таке її положення на¬зивається сполученням із Сонцем.
Розташування планети на 90° на схід від Сонця називається східною квадратурою, на 90° на захід - західною квад¬ратурою.
Всі вищеописані особливі положення планет відносно Сонця нази¬ваються конфігураціями.
Проміжок часу S між двома послідовними однаковими конфігу¬раціями планети називається її синодичним періодом обертання.
Для Меркурія він становить 116 діб, для Венери - 584 доби, для Марса, Юпітера і Сатурна відповідно - 780, 399 і 378 діб.
Особливості руху планет пов'язані з тим, що ми спостерігаємо їхній рух із Землі, яка також обертається навколо Сонця. Отже, петля в русі верхньої планети - це відображення руху Землі по орбіті, і чим далі планета, тим менший розмір петлі. Ширина петлі зворотного руху Марса дорівнює 15°, Юпітера - 10°, Сатурна - 7°.