Номер 3, страница 127 - гдз по физике 9 класс учебник Грачев, Погожев

Глава 2. Динамика. Параграф 20. История развития представлений о Вселенной - номер 3, страница 127.

Условие.

3. Какие наблюдения подтверждают, что Земля движется вокруг Солнца?

Решение.

Движение Земли вокруг Солнца подтверждается несколькими астрономическими наблюдениями:

1. Годичный параллакс звёзд

Это видимое смещение близких звёзд относительно очень далёких фоновых звёзд, которое происходит из-за изменения положения Земли при её движении по орбите. Наблюдая за звездой из двух противоположных точек земной орбиты (например, зимой и летом), можно заметить, что её видимое положение на небе немного меняется. Этот эффект является прямым геометрическим доказательством того, что наша планета перемещается в пространстве, облетая Солнце. Чем ближе звезда, тем больше угол параллактического смещения. Ответ: Измерение годичного параллакса звёзд является неопровержимым доказательством обращения Земли вокруг Солнца.

2. Аберрация света

Это явление заключается в видимом изменении направления, с которого приходит свет от звезды, из-за конечной скорости света и скорости движения наблюдателя (Земли) по орбите. Аналогично тому, как нам приходится наклонять зонт вперёд при ходьбе под вертикально падающим дождём, телескоп нужно немного наклонять в направлении движения Земли, чтобы свет от звезды попал в него. В течение года направление скорости Земли меняется, что заставляет видимое положение каждой звезды описывать на небе небольшой эллипс. Это явление было открыто Джеймсом Брэдли в 1728 году. Ответ: Годичная аберрация света доказывает, что Земля движется по орбите со скоростью около $30$ км/с.

3. Видимое движение Солнца среди звёзд (по эклиптике)

В течение года наблюдатель с Земли видит, как Солнце последовательно перемещается на фоне различных созвездий, которые называются зодиакальными. Этот видимый путь Солнца по небесной сфере называется эклиптикой. Такое кажущееся движение Солнца является отражением реального орбитального движения Земли. Если бы Земля была неподвижна, Солнце всегда проецировалось бы на одну и ту же область звёздного неба. Ответ: Смещение Солнца по эклиптике в течение года является следствием движения Земли по своей орбите.

4. Смена времён года

Смена сезонов (весны, лета, осени и зимы) обусловлена двумя факторами: движением Земли вокруг Солнца и наклоном её оси вращения к плоскости орбиты примерно на $23.5^{\circ}$. Из-за этого наклона в разное время года Северное и Южное полушария поочерёдно получают большее количество прямого солнечного света и тепла. Когда Северное полушарие наклонено к Солнцу — там лето, а в Южном в это время зима. Через полгода, когда Земля переместится на противоположную сторону орбиты, полушария меняются ролями. Ответ: Циклическая смена времён года напрямую связана с годичным обращением Земли вокруг Солнца при наличии наклона её оси вращения.

5. Годичный доплеровский сдвиг в спектрах звёзд

Согласно эффекту Доплера, длина волны света, принимаемого от источника, изменяется, если источник и приёмник движутся относительно друг друга. Когда Земля в своём орбитальном движении приближается к звезде, длины волн в её спектре смещаются в синюю (коротковолновую) сторону. Когда Земля удаляется от звезды, наблюдается смещение в красную (длинноволновую) сторону. Для звёзд, расположенных вблизи плоскости эклиптики, астрономы фиксируют периодическое изменение (синее, затем красное смещение) спектральных линий в течение года. Ответ: Периодические доплеровские сдвиги в спектрах звёзд подтверждают, что скорость Земли относительно звёзд циклически меняется, что вызвано её движением по орбите вокруг Солнца.