Орбитальный резонанс: различия между версиями

[отпатрулированная версия]

Содержимое удалено Содержимое добавлено

Линейный

Версия от 11:07, 17 апреля 2020

Орбитальный резонанс в небесной механике — ситуация, при которой периоды обращения двух (или более) небесных тел соотносятся как небольшие натуральные числа. В результате эти тела периодически сближаются, находясь в определённых точках своих орбит. Возникающие вследствие этого регулярные изменения силы гравитационного взаимодействия этих тел могут стабилизировать их орбиты.

В некоторых случаях резонансные явления вызывают неустойчивость некоторых орбит. Так, щели Кирквуда в поясе астероидов объясняются резонансами с Юпитером; деление Кассини в кольцах Сатурна объясняются резонансом со спутником Сатурна Мимасом.

Примеры

Анимация обращения галилеевых спутников Юпитера

Иллюстрация резонанса Ио-Европа-Ганимед. От центра к периферии: Ио (жёлтый), Европа (серый) и Ганимед (тёмный)

Плутон и некоторые другие объекты пояса Койпера (так называемые плутино) находятся в орбитальном резонансе 2:3 с Нептуном — два оборота Плутона вокруг Солнца соответствуют по времени трём оборотам Нептуна.
Сатурн и Юпитер находятся почти в точном резонансе 2:5;
Троянские астероиды находятся в резонансе 1:1 с Юпитером (расположены в точках Лагранжа L4 и L5);
Спутники Юпитера Ганимед, Европа и Ио находятся в резонансе 1:2:4;
Спутники Плутона находятся в резонансе 1:3:4:5:6;
Предшественник кометы Энке мог иметь орбитальный резонанс 2:7 с Юпитером^[1]^[2].

Спин-орбитальный резонанс

Близкое явление — спин-орбитальный резонанс, когда синхронизируется орбитальное движение небесного тела и его вращение вокруг своей оси:

Меркурий обращается вокруг Солнца в спин-орбитальном резонансе 3:2, то есть за два меркурианских года планета совершает три оборота вокруг своей оси.
Луна при вращении вокруг Земли обращена всегда одной стороной — спин-орбитальный резонанс 1:1.
Все Галилеевы спутники также обращены к Юпитеру одной стороной.

Частный случай спин-орбитального резонанса 1:1 называется приливным захватом, так как чаще всего вызывается диссипацией приливной энергии в коре небесного тела.

См. также

Щели Кирквуда

Примечания

↑ Beech, M.; Hargrove, M.; Brown, P. The Running of the Bulls: A review of Taurid fireball activity since 1962 (англ.) // The Observatory : journal. — 2004. — Vol. 124. — P. 277—284. — Bibcode: 2004Obs...124..277B. Архивировано 11 сентября 2014 года.
↑ Soja R. H. Dynamics of the Solar System Meteoroid Population. — University of Canterbury, 2010. — P. 158 (140). "Comet 2P/Encke itself is not directly in the 7:2 resonance: proto-Encke, however, may have exhibited strong or weak resonant activity for at least part of its lifetime, allowing it to more easily populate the resonance with cometary dust.

Литература

Murray, C. D. Solar System Dynamics / C. D. Murray, S. F. Dermott. — Cambridge University Press, 1999. — ISBN 978-0-521-57597-3.
Lemaître, A. Resonances: Models and Captures // Dynamics of Small Solar System Bodies and Exoplanets. — Springer, 2010. — Vol. 790. — P. 1–62. — ISBN 978-3-642-04457-1. — doi:10.1007/978-3-642-04458-8.

Ссылки

Впервые найден орбитальный резонанс трёх планет
Шевченко И. И. Непредсказуемые орбиты. Природа, 2010. № 4. С. 12-21.
Malhotra, Renu; Holman, Matthew; Ito, Takashi (23 October 2001). "Orbital Resonances and Chaos in the Solar System". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 98 (22): 12342—12343. doi:10.1073/pnas.231384098. PMC 60054. PMID 11606772.
Malhotra, Renu (1995). "The Origin of Pluto's Orbit: Implications for the Solar System Beyond Neptune". The Astronomical Journal. 110: 420. arXiv:astro-ph/9504036. Bibcode:1995AJ....110..420M. doi:10.1086/117532.

[1] Beech, M.; Hargrove, M.; Brown, P. The Running of the Bulls: A review of Taurid fireball activity since 1962 (англ.) // The Observatory : journal. — 2004. — Vol. 124. — P. 277—284. — Bibcode: 2004Obs...124..277B. Архивировано 11 сентября 2014 года.

[2] Soja R. H. Dynamics of the Solar System Meteoroid Population. — University of Canterbury, 2010. — P. 158 (140). "Comet 2P/Encke itself is not directly in the 7:2 resonance: proto-Encke, however, may have exhibited strong or weak resonant activity for at least part of its lifetime, allowing it to more easily populate the resonance with cometary dust.

[1]

[2]

@@ Строка 5: / Строка 5: @@
 == Примеры ==
 [[Файл:Galilean_moon_Laplace_resonance_animation.gif|мини|365px|Анимация обращения галилеевых спутников Юпитера]]
-[[Файл:TheLaplaceResonance2.png|thumb|Иллюстрация резонанса Ио-Европа-Ганимед. От центра к периферии: Ио (желтый), Европа (серый) и Ганимед (тёмный)]]
+[[Файл:TheLaplaceResonance2.png|thumb|Иллюстрация резонанса Ио-Европа-Ганимед. От центра к периферии: Ио (жёлтый), Европа (серый) и Ганимед (тёмный)]]
 * [[Плутон (планета)|Плутон]] и некоторые другие объекты [[пояс Койпера|пояса Койпера]] (так называемые [[плутино]]) находятся в орбитальном резонансе 2:3 с [[Нептун (планета)|Нептуном]] — два оборота Плутона вокруг Солнца соответствуют по времени трём оборотам Нептуна.
 * [[Сатурн (планета)|Сатурн]] и [[Юпитер (планета)|Юпитер]] находятся почти в точном резонансе 2:5;
@@ Строка 25: / Строка 25: @@
 == Примечания ==
 {{примечания}}
+== Литература ==
+* {{cite book |first1=C. D. |last1=Murray |first2=S. F. |last2=Dermott |date=1999 |title=Solar System Dynamics |publisher=Cambridge University Press |isbn=978-0-521-57597-3}}
+* {{Cite book |last=Lemaître |first=A. |title=Dynamics of Small Solar System Bodies and Exoplanets |editor-last=Souchay |editor-first=J. |editor2-last=Dvorak |editor2-first=R. |publisher=[[Springer Science+Business Media|Springer]] |date=2010 |volume=790 |series=Lecture Notes in Physics |chapter=Resonances: Models and Captures |chapterurl= |pages=1–62 |doi=10.1007/978-3-642-04458-8 |isbn=978-3-642-04457-1|chapter-url=http://cds.cern.ch/record/1339552 }}
 == Ссылки ==
+{{Навигация}}
 * [http://www.membrana.ru/lenta/?10574 Впервые найден орбитальный резонанс трёх планет]
-* Шевченко И. И. [http://ras.ru/FStorage/Download.aspx?id=7a3256e3-e0fe-421d-bd87-ff115a1ceb3f Непредсказуемые орбиты]. Природа, 2010. № 4. С. 12-21.
+* ''Шевченко И. И''. [http://ras.ru/FStorage/Download.aspx?id=7a3256e3-e0fe-421d-bd87-ff115a1ceb3f Непредсказуемые орбиты]. Природа, 2010. № 4. С. 12-21.
+* {{cite journal |first1=Renu |last1=Malhotra |first2=Matthew |last2=Holman |first3=Takashi |last3=Ito |title=Orbital Resonances and Chaos in the Solar System |journal= Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|volume=98 |issue=22 |pages=12342–12343 |date=23 October 2001 |doi=10.1073/pnas.231384098 <!-- |deadlink=yes |url=http://www.lpl.arizona.edu/people/faculty/malhotra_preprints/rio97.pdf | |journal= -->|pmid=11606772 |pmc=60054 }}
-* [https://web.archive.org/web/20070322212846/http://www.alpheratz.net/murison/asteroids/resonances/ Locations of Solar System Planetary Mean-Motion Resonances]. Web calculator that plots distributions of the semimajor axes (or in one case the perihelion distances) of the minor planets in relation to mean motion resonances of the planets (website maintained by M.A. Murison). {{ref-en}}
+* {{cite journal |first=Renu |last=Malhotra |title=The Origin of Pluto's Orbit: Implications for the Solar System Beyond Neptune |journal=The Astronomical Journal |volume=110 |date=1995 |pages=420 |arxiv=astro-ph/9504036 |doi=10.1086/117532 |bibcode=1995AJ....110..420M}}
 {{перевести|en|Orbital resonance}}