Собственные элементы орбиты

Собственные элементы орбиты или собственные элементы орбиты — это константы движения объекта в космосе, которые практически не изменяются в течение астрономически длительного периода времени. Этот термин обычно используется для описания трех величин:

собственная большая полуось ( a _p ),
собственный эксцентриситет ( e _p ) и
правильный наклон ( i _p ).

Собственные элементы можно противопоставить соприкасающимся элементам кеплеровской орбиты, наблюдаемым в определенное время или эпоху , таким как большая полуось , эксцентриситет и наклонение . Эти соприкасающиеся элементы изменяются квазипериодическим и (в принципе) предсказуемым образом из-за таких эффектов, как возмущения от планет или других тел, а также прецессия (например, прецессия перигелия ). В Солнечной системе такие изменения обычно происходят в течение тысяч лет, в то время как собственные элементы должны быть практически постоянными в течение как минимум десятков миллионов лет.

Для большинства тел соприкасающиеся элементы относительно близки к собственным элементам, поскольку эффекты прецессии и возмущения относительно невелики (см. Диаграмму). Для более чем 99% астероидов пояса астероидов различия составляют менее 0,02 а.е. (для большой полуоси a ), 0,1 (для эксцентриситета e ) и 2° (для наклонения i ). Тем не менее, этой разницей можно пренебречь для любых целей, где важна точность. Например, астероид Церера имеет соприкасающиеся элементы орбиты (в эпоху 26 ноября 2005 г.).

а	и	я
2,765515 а.е.	0.080015	10.5868°

а его собственные орбитальные элементы (независимо от эпохи) равны ^{[ 1 ]}

п	е _п	я _п
2,767096 а.е.	0.116198	9.6474°

Заметным исключением из этого правила малых разностей являются астероиды, лежащие в промежутках Кирквуда , которые находятся в сильном орбитальном резонансе с Юпитером.

Чтобы рассчитать правильные элементы объекта, обычно проводят детальное моделирование его движения на протяжении нескольких миллионов лет. Такое моделирование должно учитывать многие детали небесной механики, включая возмущения со стороны планет. Впоследствии из моделирования извлекаются величины, которые остаются неизменными в течение этого длительного периода времени; например, средний наклон, средний эксцентриситет и средняя большая полуось. Это правильные элементы орбиты. ^{[ нужна ссылка ]}

Исторически проводились различные приблизительные аналитические расчеты, начиная с расчетов Киёцугу Хираямы в начале 20 века. Более поздние аналитические методы часто включали тысячи возмущающих поправок для каждого конкретного объекта. В настоящее время предпочтительным методом является использование компьютера для численного интегрирования уравнений небесной динамики и извлечения констант движения непосредственно из численного анализа предсказанных положений.

В настоящее время наиболее заметное использование собственных орбитальных элементов происходит при изучении семейств астероидов , следуя по стопам новаторских работ Хираямы. Астероид пересекший Марс, 132 Этра, является астероидом с наименьшим номером, не имеющим каких-либо правильных орбитальных элементов.

См. также

Ссылки

^ «Синтетические элементы собственной орбиты AstDyS-2 Цереры» . Кафедра математики, Пизанский университет, Италия . Проверено 19 сентября 2011 г.

Дальнейшее чтение

З. Кнежевич и др., Определение собственных элементов астероидов , стр. 603–612 в журнале Asteroids III, University of Arizona Press (2002).
З. Кнежевич: РАСЧЕТ СОБСТВЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ АСТЕРОИДОВ: ПОСЛЕДНИЕ ДОСТИЖЕНИЯ, Сербский астрономический журнал, том. 195, стр. 1–8 (2017).

Внешние ссылки

[Ceres-POE-1] «Синтетические элементы собственной орбиты AstDyS-2 Цереры» . Кафедра математики, Пизанский университет, Италия . Проверено 19 сентября 2011 г.

[ 1 ]