Неизменная плоскость

Неизменна плоскость из планетарной системы , которая также называется неизменная плоскостью Лапласа , является плоскостью , проходящей через его барицентр (центр масс) перпендикулярна к ее угловому моменту вектору . В Солнечной системе около 98% этого эффекта вносят орбитальные угловые моменты четырех планет-гигантов ( Юпитера , Сатурна , Урана и Нептуна ). Неизменяемая плоскость находится в пределах 0,5 ° от плоскости орбиты Юпитера ^[1] и может рассматриваться как средневзвешенное значение для всех планетарных орбитальных и вращательных плоскостей.

Эту плоскость иногда называют «лапласианом», или «плоскостью Лапласа», или «неизменной плоскостью Лапласа», хотя ее не следует путать с плоскостью Лапласа , которая является плоскостью, вокруг которой прецессируют плоскости орбит планетных спутников . ^[4] Оба происходят от работы (и, по крайней мере, иногда названы в честь) французского астронома Пьера Симона Лапласа . ^[5] Они эквивалентны только в том случае, если все возмущения 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 плоскостью максимальных площадей , где площадь является произведением радиуса и его дифференциального изменения во времени.d R/д т, то есть его радиальная скорость, умноженная на массу.

Описание [ править ]

Величина орбитального углового момента вектора планеты , где есть радиус орбиты планеты (от барицентра ), масса планеты, и является его орбитальной угловой скоростью. 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%. ВС образует противовес всех планет, так что рядом с барицентра , когда Юпитер находится на одной стороне , а остальные три планет - гигантов являются диаметрально противоположными по другую сторону, но Солнце перемещается в 2,17 радиуса Солнца от барицентра , когда все планеты-гиганты в очереди${\ Displaystyle L = R ^ {2} M {\ dot {\ theta}}}$${\ displaystyle R}$${\ displaystyle M}$${\ displaystyle {\ dot {\ theta}}}$с другой стороны. Орбитальные угловые моменты Солнца и всех других планет, лун и малых тел Солнечной системы , а также моменты осевого вращения всех тел, включая Солнце, составляют всего около 2%.

Если бы все тела Солнечной системы были точечными массами или твердыми телами, имеющими сферически-симметричное распределение масс, то 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 осевого вращения к орбитальному вращению 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, и чрезвычайно малые крутящие моменты, оказываемые на Солнечную систему другими звездами и т. д.), и почти для всех целей плоскость, определенная только на орбитах, может считаться неизменным при работе вНьютоновская динамика .

Ссылки [ править ]

Дальнейшее чтение [ править ]

• Souami, D .; Souchay, J. (2012), "неизменная плоскость Солнечной системы" (PDF) , Астрономия и астрофизика , 543 : A133, Bibcode : 2012A & A ... 543A.133S , DOI : 10,1051 / 0004-6361 / 201219011