Plan invariabil
| An | Jupiter | Saturn | Uranus | Neptun |
|---|---|---|---|---|
| 2009 [1] | 0,32 ° | 0,93 ° | 1,02 ° | 0,72 ° |
| 142400 [2] | 0,48 ° | 0,79 ° | 1,04 ° | 0,55 ° |
| 168000 [3] | 0,23 ° | 1,01 ° | 1,12 ° | 0,55 ° |
Prin plan invariabil al unui sistem planetar înțelegem planul care trece prin baricentrul său ( centrul de masă ) care este perpendicular pe vectorul momentului său unghiular .
În sistemul solar , aproximativ 98% din această contribuție este atribuibilă momentelor unghiulare orbitale ale celor patru planete Jupiter ( Jupiter , Saturn , Uranus și Neptun ). Se mai numește și planul laplacian (de confundat cu planul Laplace ) din numele astronomului francez Pierre Simon Laplace care l-a identificat pentru prima dată. [4] Planul invariabil se află la 0,5 ° față de planul orbital al lui Jupiter [1] și poate fi considerat ca media ponderată a tuturor planurilor orbitale planetare.
Laplace a definit planul invariabil ca planul ariei maxime , unde aria este produsul razei , sau mai degrabă al derivatei sale în raport cu timpul dR / dt (adică viteza sa), înmulțit cu masa .
Descriere
Mărimea vectorului de moment angular orbital al unei planete este L = RMV , unde R este raza orbitală a planetei (de la centrul de greutate), M este masa planetei și V este viteza sa orbitală. Cel al lui Jupiter oferă cea mai mare contribuție la impulsul unghiular al sistemului solar cu 60,3%. Urmat de Saturn (24,5%), Neptun (7,9%) și Uranus (5,3%). Soarele contrabalansează totalitatea planetelor, astfel încât să fie aproape de centrul de greutate atunci când Jupiter este pe o parte și celelalte trei planete Jupiter sunt diametral opuse pe cealaltă parte, dar Soarele este la 2,17 raze solare distanță de centru de greutate atunci când toate planetele Jupiter sunt în linie pe cealaltă parte. Momentele unghiulare orbitale ale Soarelui și ale tuturor planetelor non-joviene, inclusiv sateliții și corpurile minore din sistemul solar, precum și momentele de rotație axială ale tuturor corpurilor, inclusiv ale Soarelui, se ridică la doar aproximativ 2%.
Dacă toate corpurile din sistemul solar ar fi mase punctiforme sau corpuri rigide având o distribuție de masă sferic simetrică , atunci planul invariabil ar fi cu adevărat invariabil și ar constitui un sistem de referință inerțial . Dar astfel de condiții ideale nu sunt adevărate în realitatea sistemului solar, permițând astfel deplasarea unei cantități foarte mici de moment de la rotații axiale la rotații orbitale din cauza fricțiunii mareelor . Deși acest lucru nu provoacă nicio modificare a modulului momentelor unghiulare, acesta provoacă o modificare ușoară a direcției sale, deoarece axele de rotație nu sunt paralele cu axele orbitale. Precesiunea axelor de rotație determină, de asemenea, o schimbare foarte ușoară în direcția sa. Cu toate acestea, aceste modificări sunt infinitezimale în comparație cu momentele unghiulare generale ale sistemului, astfel încât planul poate fi considerat invariabil în majoritatea scopurilor.
Poziţie
Toate planurile orbitale planetare oscilează în jurul planului invariabil, adică se rotesc în jurul axei sale în timp ce înclinațiile lor față de acesta variază, datorită perturbației gravitaționale a celorlalte planete. Cel al Pământului se rotește cu o cvasi-perioadă de 100.000 de ani și o înclinație variind de la 0,1 ° la 3 °.
Dacă se fac calculele pe termen lung [ necesită citare ] pe baza eclipticii actuale, care este înclinată în raport cu planul invariabil de aproximativ 1,5 ° [1] , pare să se rotească cu o perioadă de 70.000 de ani și o înclinație cuprinsă între 0 ° și 4 °.
Mai exact, orbita Pământului (ecliptica) este înclinată în raport cu planul invariabil de 1 ° 34'59 "−18" T, unde T este numărul de secole din 1900. Valoarea sa J2000.0 este 1 ° 34 '43,3 ". [5]
Variația înclinației orbitei lui Jupiter față de planul invariabil este între 14 'și 28'.
Notă
- ^ a b c MeanPlane (plan invariabil) pentru 04/03/2009 ( GIF ), pe home.comcast.net , 3 aprilie 2009. Adus 03-04-2009 (arhivat din original la 20 aprilie 2009) . (produs cu Solex 10 Arhivat 29 aprilie 2009 în WebCite .)
- ^(EN) MeanPlane (plan invariabil) pentru 142400/01/01 (GIF), de la home.comcast.net, 8 aprilie 2009. Adus pe 10-04-2009 (arhivat din „Original url 21 noiembrie 2011). (produs cu Solex 10)
- ^ MeanPlane (plan invariabil) pentru 168000/01/01 ( GIF ), pe home.comcast.net , 6 aprilie 2009. Accesat la 4-10-2009 (arhivat din original la 21 noiembrie 2011) . (produs cu Solex 10)
- ^ La Place, marchiz de (Pierre Simon Laplace). Mécanique Céleste , tradus în engleză de Nathaniel Bowditch. Boston: 1829, în patru volume (1829–1839). Vezi volumul I, capitolul V, în special pagina 121. Publicat inițial sub titlul Traite de mécanique céleste ( Tratat de mecanică celestă ) în cinci volume, 1799–1825.
- ^(EN) Aurthur N. Cox, ed., Allen's Astrophysical Quantities (ediția a patra, New York: Springer-Verlag, 2000) 294.
