Неизменная плоскость - Invariable plane - Wikipedia
| Год | Юпитер | Сатурн | Уран | Нептун |
|---|---|---|---|---|
| 2009[1] | 0.32° | 0.93° | 1.02° | 0.72° |
| 142400[2] | 0.48° | 0.79° | 1.04° | 0.55° |
| 168000[3] | 0.23° | 1.01° | 1.12° | 0.55° |
В неизменный самолет из планетная система, также называемый Неизменная плоскость Лапласа, это самолет, проходящий через его барицентр (центр масс) перпендикулярно его угловой момент вектор. в Солнечная система, около 98% этого эффекта вносят орбитальные угловые моменты четырех планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран, и Нептун ). Неизменная плоскость находится в пределах 0,5 ° от плоскости орбиты Юпитера,[1] и может рассматриваться как средневзвешенное значение для всех планетных орбитальных и вращательных плоскостей.
Эту плоскость иногда называют «лапласианской» или «плоскостью Лапласа» или «неизменной плоскостью Лапласа», хотя ее не следует путать с плоскостью Лапласа. Самолет лапласа, которая является плоскостью, о которой орбитальные самолеты спутников планет прецессия.[4] Оба происходят от работы (и, по крайней мере, иногда названы в честь) Французский астроном Пьер Симон Лаплас.[5] Они эквивалентны только в том случае, если все возмущающие и резонансы далеки от прецессирующего тела. Неизменяемая плоскость получается из суммы угловых моментов и является «неизменной» для всей системы, в то время как плоскость Лапласа может быть различной для разных орбитальных объектов внутри системы. Лаплас назвал неизменную плоскость плоскость максимальных площадей, где площадь является произведением радиуса и его изменения во времени dр/dт, то есть его радиальная скорость, умноженная на массу.
| Склонность к | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Тело | Эклиптика | Экватор Солнца | Неизменная плоскость[1] | ||||||||
| Терре- полосы | Меркурий | 7.01° | 3.38° | 6.34° | |||||||
| Венера | 3.39° | 3.86° | 2.19° | ||||||||
| земной шар | 0 | 7.155° | 1.57° | ||||||||
| Марс | 1.85° | 5.65° | 1.67° | ||||||||
| Газ гиганты | Юпитер | 1.31° | 6.09° | 0.32° | |||||||
| Сатурн | 2.49° | 5.51° | 0.93° | ||||||||
| Уран | 0.77° | 6.48° | 1.02° | ||||||||
| Нептун | 1.77° | 6.43° | 0.72° | ||||||||
| Незначительный планеты | Плутон | 17.14° | 11.88° | 15.55° | |||||||
| Церера | 10.59° | — | 9.20° | ||||||||
| Паллада | 34.83° | — | 34.21° | ||||||||
| Веста | 5.58° | — | 7.13° | ||||||||
Описание
Величина орбитального угловой момент вектор планеты , куда - радиус орбиты планеты (из барицентр ), масса планеты, а - его орбитальная угловая скорость. Юпитер дает основную часть углового момента Солнечной системы, 60,3%. Затем идет Сатурн с 24,5%, Нептун с 7,9% и Уран с 5,3%. В солнце образует противовес всем планетам, поэтому он находится около барицентра, когда Юпитер находится на одной стороне, а другие три планеты-гиганты диаметрально противоположный с другой стороны, но Солнце перемещается на 2,17 солнечных радиуса от барицентра, когда все планеты-гиганты в соответствии с другой стороны. Орбитальные угловые моменты Солнца и всех не-юпитерианских планет, лун и небольшие тела Солнечной системы, а также осевые моменты вращения всех тел, включая Солнце, составляют всего около 2%.
Если бы все тела Солнечной системы были точечными массами или были твердыми телами, имеющими сферически-симметричное распределение масс, тогда неизменная плоскость, определенная только на орбитах, была бы действительно неизменной и составляла бы инерциальную систему отсчета. Но почти все это не так, позволяя передавать очень небольшое количество импульсов от осевых вращений к орбитальным из-за приливного трения и несферических тел. Это вызывает изменение величины орбитального углового момента, а также изменение его направления (прецессия), поскольку оси вращения не параллельны осям орбиты. Тем не менее, эти изменения чрезвычайно малы по сравнению с полным угловым моментом системы (который сохраняется, несмотря на эти эффекты, игнорируя даже гораздо меньшие количества углового момента, излучаемые материальными и гравитационными волнами, покидающими Солнечную систему, а также чрезвычайно малые крутящие моменты. на Солнечной системе другими звездами и т. д.), и почти для всех целей плоскость, определенная только на орбитах, может считаться неизменной при работе в Ньютоновская динамика.
Рекомендации
- ^ а б c Хайдер, К. (3 апреля 2009 г.). «Средняя плоскость (неизменная плоскость) Солнечной системы, проходящая через барицентр». Архивировано из оригинал 3 июня 2013 г.. Получено 10 апреля 2009. произведено с использованием Витальяно, Альдо. «Солекс 10» (компьютерная программа).
- ^ «MeanPlane (неизменный самолет) на 142400.01.01». 8 апреля 2009 г. Архивировано с оригинал 3 июня 2013 г.. Получено 10 апреля 2009. (производится с Solex 10)
- ^ «MeanPlane (неизменный самолет) на 168000.01.01». 6 апреля 2009 г. Архивировано с оригинал 3 июня 2013 г.. Получено 10 апреля 2009. (производится с Solex 10)
- ^ Tremaine, S .; Touma, J .; Намуни, Ф. (2009). «Спутниковая динамика на поверхности Лапласа». Астрономический журнал. 137 (3): 3706–3717. arXiv:0809.0237. Bibcode:2009AJ .... 137.3706T. Дои:10.1088/0004-6256/137/3/3706.
- ^ La Place, Пьер Симон, маркиз де (1829). Mécanique Céleste [Небесная механика]. Перевод Боудич, Натаниэль. Бостон, Массачусетс. том I, глава V, особенно страница 121.
Английский перевод опубликован в четырех томах, 1829–1839 гг .; первоначально опубликовано как Traite de mécanique céleste [Трактат о небесной механике] в пяти томах, 1799–1825 гг.
дальнейшее чтение
- Souami, D .; Сушай, Дж. (2012), «Неизменный план Солнечной системы» (PDF), Астрономия и астрофизика, 543: A133, Bibcode:2012A & A ... 543A.133S, Дои:10.1051/0004-6361/201219011