Değişmez düzlem - Invariable plane

Gaz devleri için değişmez düzleme eğim
Yıl Jüpiter Satürn Uranüs Neptün
2009 0.32° 0.93° 1.02° 0,72°
142400 0.48° 0.79° 1.04° 0,55°
168000 0.23° 1.01° 1.12° 0,55°

Sabit düzlem a gezegen olarak da adlandırılan, Laplace değişmez düzlemi , bunun içinden geçen bir düzlemdir ağırlık merkezinden olan dik (kütle merkezi) açısal momentum vektörü . Gelen güneş Sistemi , bu etkinin yaklaşık 98% dört yörüngesel açısal momentum tarafından katkıda jovian gezegen ( Jüpiter , Satürn , Uranüs ve Neptün ). Değişmez düzlem, Jüpiter'in yörünge düzleminin 0,5°'si içindedir ve tüm gezegensel yörünge ve dönme düzlemlerinin ağırlıklı ortalaması olarak kabul edilebilir.

Onunla karıştırılmamalıdır gerçi Bu uçak bazen "Laplace" veya "Laplace düzlem" veya "Laplace değişmez düzlem" denir Laplace düzleminde uçağı olduğu, hangi bireysel yörünge düzlemleri gezegen uyduları arasında presesyon . Her ikisi de Fransız astronom Pierre Simon Laplace'ın çalışmalarından türetilmiştir (ve en azından bazen isimleriyle anılır) . Bu ikisi, yalnızca tüm düzensizliklerin ve rezonansların öncül cisimden uzak olduğu durumda eşdeğerdir . Değişmez düzlem açısal momentumun toplamından türetilir ve tüm sistem üzerinde "değişmez" iken, bir sistem içindeki farklı yörüngedeki nesneler için Laplace düzlemi farklı olabilir. Laplace değişmez düzlemi maksimum alanların düzlemi olarak adlandırdı , burada alan yarıçap ve onun diferansiyel zaman değişiminin çarpımıdır.d Ar/d t, yani kütle ile çarpılan radyal hızı.

Vücut eğilimi
ekliptik Güneş'in
ekvatoru
değişmez
düzlem
Terre-
strials
Merkür 7,01° 3.38° 6.34°
Venüs 3.39° 3.86° 2.19°
toprak 0 7.155 ° 1.57°
Mars 1.85° 5,65 ° 1.67°
gaz
devleri
Jüpiter 1.31° 6.09° 0.32°
Satürn 2.49° 5,51° 0.93°
Uranüs 0.77° 6.48° 1.02°
Neptün 1.77° 6.43° 0,72°
küçük
gezegenler
Plüton 17.14° 11.88° 15.5°
Ceres 10.59° - 9.20°
Pallas 34.83° - 34.21°
Vesta 5,58° - 7.13°

Açıklama

Yörünge büyüklüğü açısal momentum bir gezegen vektörü olup , burada (gezegenin yörünge yarıçapı ağırlık merkezinden ), planet kütlesi ve yörünge açısal hızıdır. Jüpiter'inki, Güneş Sistemi'nin açısal momentumunun %60,3'üne katkıda bulunuyor. Ardından %24,5 ile Satürn, %7,9 ile Neptün ve %5,3 ile Uranüs gelir. Güneş Jüpiter bir tarafta, diğeri üç jovian gezegenler zaman ağırlık merkezinden yakın yani, gezegenlerin tüm karşı bir alternatif oluşturan taban tabana zıt diğer tarafta, ama uzakta ne zaman ağırlık merkezinden gelen 2.17 güneş yarıçapına Güneş hamle tüm Jüpiter gezegenleri diğer tarafta aynı hizada . Güneş'in yörünge açısal momentumu ve Jovian olmayan tüm gezegenler, aylar ve küçük Güneş Sistemi gövdeleri ile Güneş dahil tüm cisimlerin eksenel dönüş momentumları toplam sadece yaklaşık %2'dir.

Tüm Güneş Sistemi cisimleri nokta kütlelerse veya küresel olarak simetrik kütle dağılımlarına sahip katı cisimler olsaydı, o zaman yalnızca yörüngelerde tanımlanan değişmez bir düzlem gerçekten değişmez olurdu ve eylemsiz bir referans çerçevesi oluştururdu. Ancak hemen hemen hepsi, gelgit sürtünmesi ve küresel olmayan cisimler nedeniyle eksenel dönüşlerden yörünge dönüşlerine çok az miktarda momentum transferine izin vermez. Bu, yörüngesel açısal momentumun büyüklüğünde bir değişikliğe ve ayrıca dönme eksenleri yörünge eksenlerine paralel olmadığı için yönünde bir değişikliğe (presesyon) neden olur. Bununla birlikte, bu değişiklikler, sistemin toplam açısal momentumuna kıyasla son derece küçüktür (bu etkilere rağmen korunur, Güneş Sisteminden ayrılan malzeme ve yerçekimi dalgalarında çok daha küçük miktarlarda açısal momentum göz ardı edilir ve uygulanan son derece küçük torklar göz ardı edilir. Güneş Sistemi'nde diğer yıldızlar vb. tarafından) ve hemen hemen tüm amaçlar için, yalnızca yörüngelerde tanımlanan düzlem, Newton dinamiklerinde çalışırken değişmez olarak kabul edilebilir .

Referanslar

daha fazla okuma