Správné orbitální prvky - Proper orbital elements

Rozdělení rozdílu mezi správnými a oscilačními orbitálními prvky pro asteroidy se středními osami ležícími mezi 2 a 4  AU .
Oscilační (vlevo) a správné (pravé) orbitální prvky pro asteroidy v pásu asteroidů . Všimněte si, že shluky rodiny asteroidů nejsou na levé straně rozeznatelné.

K správné okružní elementy nebo správné prvky z o dráze jsou konstanty pohybu tělesa v prostoru, které zůstávají prakticky nezměněny přes astronomicky dlouhé časové osy. Termín se obvykle používá k popisu tří veličin:

  • správná poloviční osa ( a p ),
  • správná výstřednost ( e p ) a
  • správný sklon ( i p ).

Správné prvky lze porovnat s oscilačními kepleriánskými okružními prvky pozorovanými v určitém čase nebo epochě , jako je polořadovka hlavní osa , výstřednost a sklon . Tyto oscilační prvky se mění kvaziperiodickým a (v zásadě) předvídatelným způsobem v důsledku takových účinků, jako jsou poruchy z planet nebo jiných těles a precese (např. Periheliová precese ). Ve sluneční soustavě k takovým změnám obvykle dochází v časovém horizontu tisíců let, zatímco správné prvky mají být prakticky konstantní po dobu nejméně desítek milionů let.

U většiny těles jsou oscilační prvky relativně blízké správným prvkům, protože precesní a poruchové efekty jsou relativně malé (viz obrázek). U více než 99% asteroidů v pásu asteroidů jsou rozdíly menší než 0,02 AU (pro polohlavní osu a ), 0,1 (pro výstřednost e ) a 2 ° (pro sklon i ). Tento rozdíl je nicméně nezanedbatelný pro jakékoli účely, kde je důležitá přesnost. Jako příklad má asteroid Ceres oscilační orbitální prvky (v epochě 26. listopadu 2005)

A E i
2.765515  AU 0,080015 10,5868 °

zatímco jeho vlastní orbitální prvky (nezávislé na epochě) jsou

a str e str já str
2,767096 AU 0,116198 9,6474 °

Pozoruhodnou výjimkou z tohoto pravidla malého rozdílu jsou asteroidy ležící v mezerách Kirkwood , které jsou silně orbitálně rezonovány s Jupiterem.

Pro výpočet správných prvků pro objekt se obvykle provádí podrobná simulace jeho pohybu v časovém rozpětí několika milionů let. Taková simulace musí brát v úvahu mnoho podrobností o nebeské mechanice, včetně poruch planet. Následně jeden extrahuje veličiny ze simulace, které zůstanou nezměněny po tuto dlouhou dobu; například střední sklon, střední výstřednost a střední poloviční hlavní osa. To jsou správné orbitální prvky.

Historicky byly provedeny různé přibližné analytické výpočty, počínaje výpočty Kiyotsugu Hirayama na počátku 20. století. Pozdější analytické metody často zahrnovaly tisíce rušivých korekcí pro každý konkrétní objekt. V současné době je metodou volby použití počítače k ​​numerické integraci rovnic nebeské dynamiky a extrahování pohybových konstant přímo z numerické analýzy předpovězených pozic.

V současné době je nejvýznamnější použití správných orbitálních prvků ve studiu rodin asteroidů ve stopách průkopnické práce Hirayama. Mars-CROSSER asteroid 132 Aethra je nejnižším číslem asteroid, aby neměl žádné pořádné okružní elementy.

Viz také

Reference

Další čtení

externí odkazy