Комментарии 46
«Как орбита может существовать отдельно от небесного тела?!»
Никак, она и не существует. Орбита – это массив элементов, каждый из которых представляет собой набор координат, в свою очередь одна из которых – это время. После уничтожения объекта точки пространства остаются существовать, но время-то не совпадает
Жизнь показывает, что понимание нашего мира невозможно без принятия ряда абстракций. Орбита - одна из таких абстракций.
Но не все здесь абсолютно абстрактно. Нередко бывает, что орбита не просто траектория некоторого небесного тела. Это еще решение уравнения, при котором движение небесного тела наиболее энергетически эффективно - не требует внешних затрат, не претерпевает значительных изменений с течением времени - это устойчивое решение.
К устойчивым орбитальным решением как нельзя лучше подходит народное изречение "Свято место пусто не бывает".
И еще один пример, а точнее - крайность, которая тоже вписывается в класс ситуаций, когда орбита есть, а конкретного небесного тела нет. Это кольца планет.
Иногда кометы попадали в плен некоторой массивной планеты и становились их спутниками. А потом вырывались из него и оказывались уже на совершенно иной околосолнечной орбите.
А можно вот тут подробнее? Допустим, условная комета Климковского-Оксорона влетела в атмосферу Юпитера. В самый краешек, чтоб не сгореть. Допустим, за счёт атмосферного торможения орбита закольцевалась вокруг Юпитера, превратившись в новый спутник. Через 6 витков (читай "через 6 атмосферных торможений), а то и раньше, этот спутник окончательно "упадёт" на Юпитер.
Или имеется ввиду ситуация, когда комета гравиманиврерует около спутника, за счёт чего паркуется у планеты, а потом другим гравиманёвром выталкивается из планетарной системы? Это же редчайшее событие должно быть.
Второй вариант. Это не так уж и редко происходит. Даже Земля периодически подцепляет пролетающие астероиды. Есть знаменитая гифка https://i.pinimg.com/originals/50/3c/03/503c0372c5c00bee6773ac4198f06920.gif
А куда на карте с троянцами делись греки?
Тут присутствует досадная номенклатурная путаница. Я даже не знаю (не разбирался пока), как она реализована в разных языках. Но по-русский вот как все это выглядит:
Троянские астероиды, это весь класс астероидов, нашедших гравитационное равновесие в точках Лагранжа L4 и L5 некоторой массивной планеты (Земля тоже вполне соотвествует критерию массивной планеты).
Троянцы, это астероиды нашедшие гравитационное равновесие в точке L5 орбиты Юпитера.
Греки, это астероиды нашедшие гравитационное равновесие в точке L4 орбиты Юпитера.
Но, часто Троянцами называют все троянские астероиды (в том числе и привязанные к точкам Лагранжа орбит других планет).
Это примерно такое же легкомысленное обобщение, как если бы кто-то называл троянцами всех участников Троянской войны, включая отряд Амазонок под предводительством Пентесилеи.
Под новый 2022 год переводил https://habr.com/ru/articles/598687/ статью о том, как укладывать по несколько планет на одной орбите. У автора получилась симуляция с 416 планетами в зоне обитаемости.
Можно еще добавить, что, строго говоря, та же Луна вообще не вращается вокруг Земли, так как даже если бы остальных масс не существовало, то они вращались бы вокруг барицентра своей системы. Да, часто барицентры находятся внутри более массивного тела, например, внутри Земли в этой паре, но это приводит к тому, что при взгляде со стороны и орбита более крупного тела тоже не будет идеально эллиптической, а будет извилистой. Правда в масштабе второй картинки из поста это не будет заметно. А для системы Юпитер-Солнце барицентр вообще периодически (из-за влияния других планет – не всегда) оказывается над поверхностью Солнца.
Вот интересная орбита Аренсторфа — периодическая, которую при определенных условиях описывает спутник в поле притяжения Земли и Луны. Такого типа орбиты использовались в реальных полетах к Луне по программе «Аполлон»
Про орбиты еще можно почитать:
Себехей Виктор, «Теория орбит»
Вопрос к автору, как к специалисту: почему орбиты планет солнечной системы находятся (приблизительно) в одной плоскости и почему (среднее) расстояние их орбит от солнца подчиняется математическим закономерностям (когда планеты обнаруживаются на заранее рассчитанных орбитах)?
Что всё это значит и какой механизм лежит в основе (определяет) этот порядок вещей?
Нахождение в одной плоскости обусловлено наличием момента у протозвездного облака. И в ходе сжатия его переферия превращается в блин, образуя протопланетный диск
А из правила Тициуса-Боде уже Нептун начинает выпадать. Т.е. он не является фундаментальным законом.
По поводу плоскости понятно, по крайней мере это звучит более-менее логично.
А вот по поводу орбит - этой закономерности подчиняются орбиты большинства планет солнечной системы - так в чём причина этой закономерности?
Просто эмпирическая формула.
А для планет в других звёздных системах подобное правило существует?
Если включить здравый смысл, то становится понятным, что это не случайность, а проявление некой общей закономерности.
Здравый смысл - порой опасный советчик.
Так эта общая закономерность в других звёздных системах наблюдается?
Полагаю, что для далёких звёздных систем очень трудно обнаружить планету, если плоскость её орбиты не соответствует такой, на которой лежали бы и Солнце, и та далёкая звезда - потому что мы используем в основном транзитный метод для обнаружения экзопланет.
Хорошо, но пока мы не проверили этот закон на других звёздных системах, как-то странно делать выводы по одному образцу (Солнечной системе)?
"Закон" нарушен уже в Солнечной системе.
Дискуссия идет здесь в правильном направлении.
Спасибо.
Во первых, процесс возникновения планет из протопланетного диска уже сам по себе задает приоритетную плоскость.
В дальнейшем гравитационные возмущения оптимизируют движение планет так, что или же они будут стремиться быть в этой плоскости, либо будут выброшены во вне.
Кометы прилетают (в большинстве своем) из облака Оорта, и потому чаще всего не в плоскости, а как повезет.
Что касается правила Тициуса-Боде, о радиусах планетных орбит, то оно эмпирическое - не основанное на строгом следовании законов, а выведенное из того, как реальность сложилась в силу множества причин, включая случайности. Конечно, в нем много рационального. И вообще оно не на пустом месте. Подобные соотношения радиусов орбит характерны для систем, где есть резонанс. А в Солнечной системе он есть. Фактически большинство больших планет (включая и пояс астероидов, если рассматривать его усредненно, как метафорическую планету) пребывают в резонансе - периоды обращения этих небесных тел очень хорошо кратны.
Грубо говоря, кратность периодов завязана с кратность и радиусов орбит - согласно 3-му закону Кеплера.
Есть предположение, что резонансы формируются в течении очень долго времени. Но у Солнечной системы это время было - более 4 млрд.лет - это вроде бы достаточно.
В то же самое время в открываемых сейчас планетных системах у других звезд подобных правил не выявлено. Там бывает вообще всё что угодно - как по части соотношения радиусов орбит, так и плоскостей орбит (вплоть до перпендикулярного!)
Почему?
В значительной своей части это молодые системы. И там еще не все "утрамбовалось".
А может быть мы не видим в тех планетных системах целостной картины, поскольку из десятка тамошних планет нам видны пара-тройка.
Так и сейчас о строении и поведении вселенной судят только по единственной более менее изученной Солнечной системе.
А преподают это так, как будто это уже незыблемая концепция.
Вы правы, что транзитный метод сейчас в приоритете, но есть, например, спектральный, которому все равно лежит ли отрезок Звезда-Солнце в плоскости орбиты экзопланеты.
Первый рисунок орбиты Луны не совсем правильный. Поскольку Солнце притягивает Луну в два раза сильнее Земли, то орбита Луны всегда должна быть вогнутой по направлению к Солнцу.
Совершенно верно. Но изобразить это в правильном масштабе очень и очень затруднительно. Поэтому здесь масштаб Лунной орбиты утрирован, а вместе с ним и высота "Лунных волн".
В Московском планетарии есть рельефный глобус Луны, где все кратеры являют собой ямки, в то время как на настоящей Луне самые большие кратеры имею выпуклое дно. Это примерно тот же самый случай - когда невозможно показать правильный масштаб во всех аспектах иллюстрации. И чем-то приходится жертвовать.
Но этот случай достоин отдельного поста. Может быть напишу.
Спасибо
Если Солнце тянет Луну в два раза сильнее Земли, почему Луна не улетает от Земли?
Даже если бы Земля вообще не притягивала Луну, Луна могла бы неограниченно долго иметь ту же орбиту, что и Земля, т.е. находиться рядом.
Так и есть, если не учитывать влияния других планет.
на каком основании?
если исходить из классической Ньютоновской системы, т.е. три тела (Земля, Солнце и Луна) взаимно влияют друг на друга, то в момент, когда Луна находится за Землей относительно Солнца, на Луну должна действовать сила и Солнца и Земли, и Луна приближается к Земле. Когда Луна впереди Земли от Солнца, то Земля Луну к себе тянет, а Солнце Луну от Земли утаскивает. В итоге с каждым суточным оборотом накапливается дисбаланс,и Луна должна либо на Землю упасть, либо к Солнцу улететь.
Раз мы этого не наблюдаем, значит Солнце на Луну не действует, либо есть сила, которая не позволяет упасть Луне на Землю из за их силы притяжения, а также улететь к Солнцу.
Строго говоря, похожая ситуация наблюдается.. на атомарном уровне: там ОЧЕНЬ сложно как оторвать частицу с электронной орбиты, так и "уронить" её на поверхность ядра. Только вот это происходит по той причине, что частицы предпочитают находится в электронных облаках, т.е. на орбитах, которые обусловлены полем, которое создает ядро. И сорвать частицу с этой орбиты в любую сторону - это надо применить энергию для этого. А т.к. известна максима, что "Что вверху, то и внизу. Что внутри, то и снаружи", то и объекты Солнечной системы, вероятнее всего, на месте удерживаются тоже именно полем, наложенным на Солнечную систему. Тога понятно, что небесное тело держится за узел такого поля как якорь, не имея энергии сорваться с него.
В общем, много интересного, но не афишируемого особо.
Потому что Солнце притягивает и Землю тоже, а разность сил притяжения Земли и Луны к Солнцу меньше силы притяжения Луны к Земле. Во всех точках лунной орбиты.
у них общая орбита (в некотором первом приближении). Вот потому и не улетает. Её здесь хорошо (вокруг Солнца обращаться).
Спасибо за статью. По делу, доходчиво и хорошим языком. И даже комментарии читателей по существу :).
Луна вращается вокруг Земли, Земля вокруг Солнца, Солнце вращается вокруг центра галактики, насколько я помню. А наша галактика тоже вокруг чего-то вращается? И какая орбита самая крайняя?
Наша галактика вокруг центра масс местного скопления галактик, а оно в свою очередь вокруг центра масс сверскопления Девы, а та - вокруг Великого аттрактора.
Там движение структурных единиц (галактик) более напоминает Броуновское, но с тенденциями - либо к разбеганию, либо к слиянию. На более высоких уровнях масштаба преобладают тенденции к разбеганию. Орбитального движения или устойчивого вращения чего-то одного вокруг чего-то другого - какого-нибудь Невеликого Аттрактора вокруг Великого - этого мы там уже не найдем.
На уровне галактик вращение уже заканчивается. В некотором смысле вокруг массивных галактик могут вращаться их менее массивные галактики-спутники, как например Магеллановы Облака вращаются вокруг Млечного пути. Но весь этот танец заканчивается в лучшем случае несколькими оборотами, после чего происходит слияние или поглощение - галактический канибализм. Такого устойчивого вращения, как в мире планет или двойных звезд, на уровне галактик уже нет.
Оффтоп.
ТЦ Планета из родного Красноярска на фото была неожиданной 😅
Между прочим, до сих пор существуют люди, наивно верящие, что Луна (полная) и тонкий Месяц — два разных небесных тела, которые по некоторым правилам сменяют на небе друг друга, и даже в редких случаях видны одновременно.
Казалось бы в жизни уже мало чему удивляешься, но вот… бывает же опять...
Орбиты небесных тел