Perioada revoluției
Acest articol sau secțiune despre astronomie nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
Perioada de revoluție este timpul pe care îl are un corp în orbită, de exemplu o planetă , pentru a finaliza o orbită completă în timpul mișcării sale de revoluție .
Tipologie
Pentru obiectele din jurul Soarelui , perioada de revoluție poate fi calculată în mai multe moduri:
- Perioada siderală este timpul necesar obiectului pentru a finaliza o orbită întreagă în jurul Soarelui, adică timpul necesar pentru a reveni la același punct în raport cu stelele fixe (pentru Pământ, de exemplu, este de 365,256366 zile). De obicei prin perioadă de revoluție, pentru simplitate, ne referim la revoluția siderală.
- Perioada sinodică este timpul necesar unui obiect, observat de pe Pământ, pentru a reveni la aceeași poziție a cerului, față de Soare. Este timpul care trece între două conjuncții succesive cu Soarele și este perioada aparentă orbitală (văzută de pe Pământ) a obiectului. Revoluția sinodică diferă de revoluția siderală, deoarece pământul însuși se învârte în jurul soarelui.
- Perioada draconită este timpul dintre două treceri ale obiectului la nodul său ascendent , punctul din orbita sa unde traversează ecliptica de la emisfera sa sudică la emisfera nordică. Diferă de perioada siderală datorită precesiei lente a liniei nodurilor obiectului.
- Perioada anomalistică este timpul care trece între două pasaje ale obiectului la periheliu , cel mai apropiat punct de Soare. Se diferențiază de perioada siderală prin precesiunea axei semi-majore a obiectului.
- În cele din urmă, perioada tropică este timpul care trece între două pasaje ale obiectului la zero ascensiune dreaptă . Este puțin mai scurt decât perioada siderală datorită precesiei punctului vernal .
Relația dintre perioada siderală și cea sinodică
Nicolaus Copernic a conceput o formulă matematică pentru a calcula perioada siderală a unei planete începând cu perioada sinodică a acesteia.
Folosind abrevieri
- = perioada siderală a Pământului (un an sideral )
- = perioada siderală a celeilalte planete
- = perioada sinodică a celeilalte planete (văzută de pe Pământ)
În timpul S , Pământul se mișcă cu un unghi de ( 360 ° / E ) S (presupunând o orbită circulară ), iar planeta se mișcă (360 ° / P ) S.
Să luăm în considerare cazul unei planete interne , (o planetă cu o orbită mai internă decât cea a Pământului: Mercur și Venus ).
și folosind algebra obținem
Pentru o planetă exterioară , în mod similar:
Formulele de mai sus pot fi ușor de înțeles luând în considerare viteza unghiulară a Pământului și a obiectului: viteza unghiulară aparentă a obiectului este viteza unghiulară adevărată (siderală) minus cea a Pământului, iar perioada sinodică este pur și simplu un cerc. complet împărțit la acea viteză unghiulară aparentă.
Tabelul perioadelor sinodice ale planetelor și ale altor corpuri cerești ale sistemului solar , relativ la Pământ:
Perioada siderală | Perioada sinodică | ||
---|---|---|---|
Mercur | 0,241 ani | 0,317 ani | 115,9 zile |
Venus | 0,615 ani | 1.599 de ani | 583,9 zile |
Teren | 1 an | - | - |
luna | 0,0748 ani | 0,0809 ani | 29.5306 zile |
Marte | 1.881 de ani | 2.135 ani | 780,0 zile |
Ceres | 4.600 de ani | 1.278 de ani | 466,7 zile |
Jupiter | 11,87 ani | 1.092 de ani | 398,9 zile |
Saturn | 29,45 ani | 1.035 de ani | 378,1 zile |
Uranus | 84,07 ani | 1.012 ani | 369,7 zile |
Neptun | 164,9 ani | 1.006 ani | 367,5 zile |
Pluton | 248,1 ani | 1.004 ani | 366,7 zile |
Eris | 557,0 ani | 1.002 ani | 365,9 zile |
Calculul perioadei siderale
În astrodinamică
În astrodinamică perioada revoluției unui obiect cu masă neglijabilă pe orbită (circulară sau eliptică) către un corp central este:
cu
unde este:
- este lungimea axei semi-majore a orbitei,
- este constanta gravitationala ,
- este masa corpului central.
Rețineți că, pentru toate elipsele cu o anumită axă semi-majoră, perioada orbitală este aceeași, indiferent de excentricitate .
Pentru Pământ ca corp central (și pentru alte corpuri sferice simetrice cu aceeași densitate medie) obținem
și pentru un corp de apă
T exprimat în ore, R este raza corpului.
În acest fel, ca alternativă la utilizarea unui număr foarte mic, cum ar fi G , forța gravitațională universală poate fi descrisă folosind unele materiale de referință, cum ar fi apa: perioada de revoluție a unei orbite chiar deasupra suprafeței unui corp. apa este de 3 ore și 18 minute. În schimb, aceasta poate fi folosită ca un fel de unitate de timp „universală”.
Pentru Soare ca corp central, pur și simplu obținem
T în ani, a în UA .
În mecanica cerească
În mecanica cerească , când trebuie luate în considerare masele ambelor corpuri orbitante, perioada orbitală poate fi calculat după cum urmează:
unde este:
- este suma axelor semi-majore ale elipselor în care se mișcă centrele corpurilor (care este egală cu separarea constantă a orbitelor lor circulare),
- Și sunt masele corpurilor,
- este constanta gravitationala.
Perioada orbitală este independentă de mărime: într-un model la scară ar fi același dacă densitățile sunt aceleași.
Într-o traiectorie parabolică sau hiperbolică mișcarea nu este periodică, iar durata traiectoriei complete este infinită.
Elemente conexe
linkuri externe
- ( EN ) Perioada Revoluției , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.