Серёжа Шмидт
6 июня 17:46.
230

Почему у некоторых планет кривые орбиты?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
1
2 ответа
Поделиться

Поставленный вопрос можно рассматривать с двух позиций. "Кривые орбиты" - это может быть "непрямолинейные", а также это может означать (беря в расчёт иллюстрацию к вопросу) "не такие, как у Меркурия, Венеры, Земли...", то есть расположенные не в плоскости эклиптики, повёрнутые, более вытянутые, и т.п.

Рассмотрим оба аспекта, тем более что второй определяется первым. В первом аспекте выделим четыре слагаемых:

1а) Движение тел в космическом простанстве это движение по инерции в гравитационном поле, создаваемом этими же самыми телами (гравитирующую тёмную материю исключим из рассмотрения, так как вопрос сформулирован в планетарных масштабах, а не в масштабе галактик и крупномасштабных структур). Гравитационное поле искривляет пространство и даже движение по круговой орбите может рассматриваться как "прямолинейное" движение по инерции вдоль геодезической линии. После школьной физики мы не привыкли так смотреть на круговое движение, потому что писали для него уравнение в терминах ньютоновской гравитации, но звезда и планета это не то же самое, что грузик на верёвочке. Зафиксируем первый итог: тела в космосе движутся по инерции вдоль геодезических линий в искривлённом простанстве. При взгляде изнутри искривлённого пространства такое движение можно даже рассматривать как прямолинейное, но если смотреть со стороны, то это движдение по кривой, в том числе по замкнутой кривой: по круговой или, в более общем смысле, по эллиптической орбите.

1б) Тела не только движутся по инерции в искривлённом пространстве, но еще и сами вращаются, создавая и испытывая приливное воздействие друг на друга. Например, Земля "подгоняет" Луну (делится с ней своим моментом), и её орбита, таким образом, представляет собой не эллиприческую замкнутую кривую, а развивающуюся спираль. Луна медленно и с замедлением удаляется от Земли. Также может происходить и с планетами, если они достаточно близко к своей звезде. Например, если орбитальное движение планеты и собственное вращение звезды разнонаправлены, то кривая орбита такой планеты может вести планету к падению на свою звезду.

1в) Так как гравитация действует на любых расстояниях (убывает пропорционально квадрату расстояния), то кривизну орбиты планеты определяет не только звезда, но и все другие планеты. Например, Юпитер влияет на орбиту Земли по разному в зависимости от того, оказывается он ближе или дальше. Таким образом, орбита любой планеты отличается от аналитически проведённого эллипса. То есть при взгляде со стороны это всегда кривой эллипс, да еще и с динамически меняющейся кривизной. Кривизна пространства определена не только звездой и планетой, но и всеми телами планетарной системы.

1г) Из-за обозначенных выше периодических флуктуаций и приливов даже устойчивая эллиптическая орбита поворачивается и покачивается в плоскости эклиптики с определёнными периодами. Это называется прецессией. Прецессию хорошо иллюстрирует детская игрушка волчок, который вертится стоя на своей игле ритмично покачиваясь при этом.

2) Формирование устойчивых орбит происхродило на протяжении милиартов лет в процессе столкновений и миграций. Прежде чем начать двигаться по инерции по относительно устойчивым эллиптическим орбитам, планеты формируются, сталкиваются, мигрируют. Движение по инерции возможно, когда тело уже обладает импульсом. Космос настолько разрежен, что изменение импульса планеты в связи со столкновением практически невероятное событие, но только не на начальных стадиях формирования планетарной системы. Отдельно взятые тела движутся в протопланетном диске со скоростями конечно же отличающимися от средней скорости в диске по модулю и направлению. В результате сформировавшиеся устойчивые орбиты некоторых планет могут быть сильно наклонены или вытянуты. Теоретически они могут быть даже ретроградными, но это очень редкий случай. Например, если планета пролетающая мимо была просто захвачена звездой. Чем дальше от звезды, тем больше "аномальных" планет. Потому что близкие планеты сильнее и чаще влияют друг на друга взаимно корректируя свои орбиты. А вот "на галёрке", как все знают со школы, с дисциплиной всегда было что-то не так.

Таким образом орбиты всех планет кривые, но некоторых - особенно.

10
0
Прокомментировать

Вы таки удивитесь, но у всех планет кривые орбиты - они движутся по эллипсу, в одном из фокусов которого находится общий центр масс системы "планета и её звезда" (Первый закон Кеплера). Это в первом приближении, в системе, где одна планета и одна звезда. Когда звезд и планет несколько, то движение чуть более сложное, но происходит по тому же закону.

Если планета, а точнее, в этом случае, это уже не планета, а просто небесное тело, летит по прямой, то её путь нельзя назвать орбитой.

5
0

В пункте 1а столько противоречий и возникающих вопросов без ответов, что остальное читать - себя не уважать. 

0
Ответить
Прокомментировать
Ответить