Laboratoř rotace a revoluce planet

Planety naší sluneční soustavy se všechny otáčejí kolem svých os a točí se na oběžné dráze kolem Slunce. Slunce má dostatek gravitace k ovlivnění hmotnosti a hybnosti planetárních těles. Dokonce i měsíce planety mají svou vlastní rotační energii a zůstávají fixovány na oběžné dráze kolem svých mateřských planet kvůli gravitačnímu tahu. Rotace a revoluce se odehrávají na základě gravitace, odstředivé a momentu hybnosti a probíhá od vzniku planet. Laboratorní aktivity mohou demonstrovat síly a chování planetární rotace a revoluce.

Původ a formování planety je důležité, protože rotace a orbitální chování se vyvinuly, když se planety formovaly a získaly povrchovou hmotnost a váhu. Planety začaly jako akumulace a kolaps hustých mezihvězdných mraků plynu a materiálů na atomové úrovni. Nahromadění materiálů vytvořilo malé planetoidy z materiálu rotujícího prstence. Čím větší byla hmotnost, tím větší byla gravitace a tím více materiálu planety zachytily.

Slunce vzniklo shromážděním nejvíce mezihvězdného prachu a plynů, které zahájilo jadernou řetězovou reakci. Vyformovalo se do hvězdy, soběstačného jaderného dynama obrovské gravitace. Planety získaly tvar sféroidů, protože jejich vnitřní jádra přitahovala a zachytávala materiál ze všech směrů. V určitém okamžiku dosáhly planety kritického množství a zůstaly tak. Některé planety pevných těles získaly tvar, zatímco jiné masy se formovaly do sférických plynných obrů.

Akreční disky plynů a materiálu, které tvořily planety, začaly energií pomalé rotace. Jak získávali hmotu, jejich rychlost otáčení dramaticky rostla a postupně se zrychlovala, jak ubíhaly miliardy let. Jak se otáčeli, padali pod vlivem ohromujícího slunce gravitační tah. Kromě toho materiál, který nebyl zachycen planetami, zůstal na oběžné dráze kolem nich kvůli momentu hybnosti a gravitačnímu tahu. Z těchto menších hmot se staly měsíce. V jistém smyslu obíhají měsíce kolem Slunce jako planety, ale jen kvůli jejich přitažlivosti a gravitačnímu zámku s jejich mateřskými planetami.

Všechny planety se točí kolem Slunce v systematickém pořadí ve stejném obecném směru a rovině, kromě poruch a malých výkyvů. Neptun, Jupiter, Uran a Saturn se otáčejí rychleji na svých osách, protože obsahují většinu momentu hybnosti sluneční soustavy. Slunce provádí jednu rotaci jednou za měsíc, zatímco rotace planet kolem jejich os se mění. Venuše a Uran se na rozdíl od ostatních planet otáčejí kolem svých os v opačném směru. Zpětná rotace Venuše a Uranu byla přičítána srážkám pozdě v jejich formaci.

Čtyři studenti mohou být umístěni zády k sobě v kruhu a držet baterky směřující ven. Vnější zářivé světlo představuje slunce. Zbytek studentů může tvořit vnější kruh kolem Slunce v různých vzdálenostech. Studenti se mohou procházet, což ukazuje revoluci. Když se student otočí v kruhu při procházce kolem slunce, ukáže to smysl otáčení.

Dvojice studentů může představovat Zemi a Měsíc. Země může zůstat pevná a otáčet se, zatímco Měsíc se točí kolem Země. Když se oba studenti pohybují kolem Slunce, ukazuje to dvě revoluční těla, i když jsou na sobě nezávislá. Výsledkem je kombinovaná revoluce a rotace mateřského těla a měsíce. Lze vést diskusi o stejném chování s největšími planetami Saturn a Jupiter, které mají více měsíců.

Prokázat, že světlo, představované čtyřmi studenty jako v části 5, svítí ven a zasáhne obličej otáčející se planety, ale to, že se planety otáčí, pouze část jejich koulí přijímá přímé světlo pro konkrétní množství času. Povrch planety přijímající sluneční světlo je znám jako „den“. Také, pokud všechny baterky, které představují slunce jsou vypnuty, ukazuje to, že planety jsou skutečně osvětleny sluncem a nemají vnitřní světlo zdroj.

Nakloněním nafukovací koule přibližně o 23,5 stupňů lze studentům ukázat, že Země se neotáčí kolem své osy rovným způsobem nahoru a dolů. Naklonění Země umožňuje roční období. Vysvětlení lze podat pro každou z ostatních planet, které mají různé sklony. Když se všichni studenti pohybují kolem Slunce a pomalu se otáčejí, ukazuje to, že všechny planety zůstávají neustále v neustálém pohybu. Žádná z planet ani měsíců nezůstává stát, kromě slunce.