Neměnné letadlo - Invariable plane
Rok | Jupiter | Saturn | Uran | Neptune |
---|---|---|---|---|
2009 | 0,32 ° | 0,93 ° | 1,02 ° | 0,72 ° |
142400 | 0,48 ° | 0,79 ° | 1,04 ° | 0,55 ° |
168 000 | 0,23 ° | 1,01 ° | 1,12 ° | 0,55 ° |
Neměnný rovina z planetárního systému , také volal Laplaceův neměnný rovina , je rovina procházející jeho barycenter (těžiště) kolmo k jeho momentu hybnosti vektoru . Ve sluneční soustavě je asi 98% tohoto účinku způsobeno orbitálními momentovými momenty čtyř jovianských planet ( Jupiter , Saturn , Uran a Neptun ). Neměnná rovina je v rozmezí 0,5 ° od orbitální roviny Jupitera a lze ji považovat za vážený průměr všech planetárních orbitálních a rotačních rovin.
Tato rovina je někdy nazýván „Laplacian“ nebo „Laplace letadlo“ nebo „neměnný rovina Laplace“, ačkoli to by neměla být zaměňována s Laplaceovým rovině , což je rovina, o kterých jednotlivé oběžných drahách planetární satelitů precesi . Oba pocházejí z díla (a jsou alespoň někdy pojmenováni) francouzského astronoma Pierra Simona Laplacee . Ty dva jsou ekvivalentní pouze v případě, kdy jsou všechny perturbers a rezonance daleko od precessing těla. Neměnná rovina je odvozena ze součtu momentů hybnosti a je „neměnná“ v celém systému, zatímco Laplaceova rovina pro různé obíhající objekty v systému může být odlišná. Laplace nazval neměnnou rovinu rovinou maximálních oblastí , kde je oblast součinem poloměru a jeho diferenciální časové změnyd R./d t, tj. jeho radiální rychlost, vynásobená hmotností.
Tělo | Sklon k | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ekliptický |
Sluneční rovník |
Neměnné letadlo |
|||||||||
Terre- strials |
Rtuť | 7,01 ° | 3,38 ° | 6,34 ° | |||||||
Venuše | 3,39 ° | 3,86 ° | 2,19 ° | ||||||||
Země | 0 | 7,155 ° | 1,57 ° | ||||||||
Mars | 1,85 ° | 5,65 ° | 1,67 ° | ||||||||
Plynové obry |
Jupiter | 1,31 ° | 6,09 ° | 0,32 ° | |||||||
Saturn | 2,49 ° | 5,51 ° | 0,93 ° | ||||||||
Uran | 0,77 ° | 6,48 ° | 1,02 ° | ||||||||
Neptune | 1,77 ° | 6,43 ° | 0,72 ° | ||||||||
Drobné planety |
Pluto | 17,14 ° | 11,88 ° | 15,55 ° | |||||||
Ceres | 10,59 ° | - | 9,20 ° | ||||||||
Pallas | 34,83 ° | - | 34,21 ° | ||||||||
Vesta | 5,58 ° | - | 7,13 ° |
Popis
Velikost vektoru orbitálního momentu hybnosti planety je , kde je orbitální poloměr planety (od barycentra ), je hmotnost planety a její orbitální úhlová rychlost. Jupiter přispívá k hybnosti hybnosti sluneční soustavy 60,3%. Poté přichází Saturn na 24,5%, Neptun na 7,9%a Uran na 5,3%. Sun tvoří protiváhu ke všem planetám, takže je v blízkosti barycenter kdy Jupiter je na jedné straně a další tři Jupiterovy planety jsou diametrálně odlišné na druhé straně, ale slunce se pohybuje do 2,17 slunečních poloměrů od těžiště, když všechny jovianské planety jsou v řadě na druhé straně. Orbitální moment hybnosti Slunce a všech nežidovských planet, měsíců a malých těles sluneční soustavy , jakož i axiální rotační hybnost všech těles, včetně Slunce, činí pouze asi 2%.
Pokud by všechna tělesa sluneční soustavy byla bodová hmota nebo by byla tuhá tělesa s sféricky symetrickým rozložením hmoty, pak by neměnná rovina definovaná na samotných oběžných drahách byla skutečně neměnná a představovala by setrvačný referenční rámec. Ale téměř všichni nejsou, což umožňuje přenos velmi malého množství hybnosti z axiálních rotací na orbitální otáčky kvůli slapovému tření a tělům, která nejsou sférická. To způsobí změnu velikosti momentu hybnosti oběžné dráhy a také změnu jejího směru (precese), protože osy otáčení nejsou rovnoběžné s osami oběžné dráhy. Tyto změny jsou však mimořádně malé ve srovnání s celkovou hybností soustavy (která je navzdory těmto účinkům zachována, ignorujíce ještě mnohem jemnější množství momentu hybnosti vyvrženého v hmotných a gravitačních vlnách opouštějících sluneční soustavu a extrémně malé momenty ve sluneční soustavě jinými hvězdami atd.) a téměř pro všechny účely lze rovinu definovanou na oběžných drahách považovat za neměnnou při práci v newtonovské dynamice .
Reference
Další čtení
- Souami, D .; Souchay, J. (2012), „ Neměnná rovina sluneční soustavy“ (PDF) , Astronomy and Astrophysics , 543 : A133, Bibcode : 2012A & A ... 543A.133S , doi : 10,1051/0004-6361/201219011