Елементи орбіти планети, глава 3

1) велика піввісь а;

2) ексцентриситет ε;

3) нахил орбіти планети до площини екліптики;

4) довгота висхідного вузла;

5) довгота перигелію;

6) нахил орбіти до інваріантної площині.

Сьомим параметром можна вважати період обертання планети, хоча це вже елемент руху планети по орбіті. Знаючи ці елементи, ми можемо повністю визначити орбіту планети.

Рух планети по еліптичній орбіті відбувається нерівномірно, поблизу перигелію вона рухається швидше, а поблизу Офелія - ​​повільніше.

Середня швидкість руху кожної планети по своїй орбіті тим менше, чим більше її середня відстань від Сонця, точніше, обернено пропорційно квадратному кореню з велика піввісь, це випливає з другого закону Кеплера, який свідчить, що за рівні проміжки часу планета описує рівні площі.

Всі планети рухаються по своїх орбітах в одному напрямку (проти годинникової стрілки, якщо дивитися з Північної півкулі Землі).

Велика піввісь еліпса орбіти планети визначається як полусумма відстаней Офелія і перигелію:

Ексцентриситет характеризує ступінь витягнутості орбіти. Він дорівнює відношенню відстані від фокуса до центру OF1 до довжини велика піввісь a:

При збігу фокуса з центром (ε = 0) еліпс перетворюється в коло. Виходячи з того, що в еліпсі сума відстаней від будь-якої точки (наприклад, точки Х) залишається постійною і дорівнює 2а, можна вивести формулу:

Звідси ми бачимо, що, задавши велику піввісь і ексцентриситет, немає необхідності ставити малу піввісь b. Орбіти планет - це еліпси, мало відрізняються від окружності. Їх ексцентриситети дуже малі. Наприклад, ексцентриситет Землі дорівнює 0,017. Максимальний ексцентриситет у Меркурія - 0,206 і у Плутона - 0,249.

Вузлами планети називаються точки перетину її орбіти з площиною екліптики, причому Північним Вузлом називається та точка, в якій планета при своєму русі навколо Сонця перетинає екліптики з півдня на північ, а Південним - навпаки, та точка, в якій планета перетинає екліптики з півночі на південь .

У Сонячній системі є дві фіксовані площині: площина сонячного екватора і інваріантна площину. Інваріантна площину визначається повним моментом кількості руху Сонячної системи. Вона не залежить ні від яких взаємних рухів планет, її положення не можна змінити силами Сонячної системи. У цій площині сума кутових моментів кількості руху всіх планет максимальна (точніше, щодо осі, що проходить через центр Сонця, перпендикулярно цій площині). Орбіти планет змінюють свою конфігурацію з плином часу. Змінюється напрямок ліній перетинань орбіт планет з інваріантної площиною, змінюється нахил орбіти до цієї площини, ексцентриситет і інші елементи орбіти. Постійними залишаються, за винятком короткочасних флуктуацій, періоди обертання планет. У складному процесі взаємного перетину орбіт Сонячна система зберігає свою стійкість за рахунок взаємного пристосування орбіт. Якщо ексцентриситет або нахил однієї з орбіт збільшується, то в іншої орбіти має відбутися відповідне зменшення, так щоб повний момент кількості руху Сонячної системи, а отже, і становище інваріантної площині залишалися незмінними.

Отже, Сонячна система в цілому зберігає свою стійкість за рахунок взаємної пристосованості планет. Факт взаємодії планет виглядає чудову властивість. Однак зміна параметрів земної орбіти в принципі може нести в собі небезпеку непередбачуваних катаклізмів. Так, мінімальний ексцентриситет земної орбіти буде близько 19000 років н.е. Максимальний був в 850000 році до н.е. Згідно «Таємній Доктрині» Блаватської [14], саме в той час серйозний катаклізм зруйнував більшу частину Атлантиди. Це був катаклізм води. Наступний серйозний катаклізм - катаклізм вогню - повинен відбутися близько 25900 року н.е. на початку шостого кореневої раси, але не виключено, що це може статися і близько 19000 років н.е. що співпаде з мінімальним ексцентриситетом.

Нахил орбіти Юпітера, найбільшої з планет, до інваріантної площини не перевищує 0,28 ° і не менше 0,14 °. Нахил земної орбіти до інваріантної площині ніколи не перевищує 3 ° 6 '(в даний час він становить 1 ° 35').

Отже, інваріантну площину в значній мірі задає Юпітер, саме масивне тіло Сонячної системи, після Сонця, звичайно. Його можна назвати маховиком Сонячної системи.

Знаючи 6 елементів орбіти, можна повністю її визначити, і отже, з'ясувати становище планет на будь-який заданий момент часу. На цьому засновані різні методики розрахунку таблиць положення планет, так званих ефемерид. Для обчислення ефемерид потрібен комп'ютер, навіть спрощений метод розрахунку досить складний. Якщо, наприклад, визначити ефемериди Місяця з точністю до 0,1, потрібно обчислити ряд з 100 членів тригонометричного ряду. Картина значно ускладнюється наявністю петель ретроградного руху. З геліоцентричної точки зору, все набагато простіше, але всі розрахунки проводяться виходячи з геоцентричної моделі, так як ми живемо на Землі і спостерігаємо видиме рух планет навколо Землі, а не справжнє їх рух навколо Сонця.