НОА 2006, II кръг (областен), 11–12 клас — Задача 4. Обърканите същества
IX Национална олимпиада по астрономия, II кръг, ученици от 11-12 клас · 19 февруари 2006 г.
Условие
Нека около хипотетична звезда, подобна на Слънцето, по кръгова орбита обикаля планета. В една област на тази планета живеят объркани същества. Те са объркани, защото всяка година се сблъскват със следния парадокс: През студените годишни сезони светлата част от денонощието е значително по-дълга, отколкото през топлите. Възможно ли е да се случи това? Помогнете на обърканите същества да разберат коя област на планетата обитават.
Отговори
Да, възможно е – при планета със силно наклонена ос, почти лежаща в равнината на орбитата (както е при Уран). Обърканите същества обитават областта около екватора на планетата.
Около слънцестоянията (точки 1 и 3) Слънцето е ниско над хоризонта през цялото денонощие – студено, но светло; около равноденствията (точки 2 и 4) Слънцето минава през зенита по пладне – топло, но с приблизително еднакви светла и тъмна част.
Решение
Решение:
Подобна ситуация е възможна. Нещо повче, тя дори съществува в нашата Слънчева система при планетата Уран. Нейната ос е толкова силно наклонена, че почти лежи в равнината на орбитата й около Слънцето. Областта, в която би трябвало да живеят обърканите същества на подобна планета, е около нейния екватор. Топлите сезони на годината там са в периодите около равноденствията – точките 2 и 4 на фигурата. Тогава за наблюдател на екватора Слънцето преминава през зенита по пладне. Времето от изгрева на центъра на слънчевия диск до залеза му е равно на времето от залеза до изгрева. Ако отчетем също времето, през което над хоризонта се вижда макар и част от слънчевия диск, полумрака и влиянието на рефракцията (допускаме, че на планетата има атмосфера), то светлата част от денонощието ще бъде малко по-дълга от тъмната.
В периодите около слънцестоянията – точките 1 и 3 на фигурата – са най-хладните годишни сезони за жителите на екватора на планетата. Тогава там Слънцето през цялото денонощие се намира ниско на хоризонта. По тази причина е студено, но затова пък през цялото денонощие е светло.

Оригинал в Архива: NOA2_2006_11-12problems.pdf · официални решения: NOA2_2006_11-12solutions.pdf