Správné orbitální prvky - Proper orbital elements

Rozdělení rozdílu mezi správnými a oscilačními orbitálními prvky pro asteroidy s hlavními osami ležícími mezi 2 a 4AU.
Oscilační (vlevo) a správné (pravé) orbitální prvky pro asteroidy v pás asteroidů. Všimněte si jak rodina asteroidů shluky nejsou na levé straně rozeznatelné.

The správné orbitální prvky orbity jsou konstanty pohybu objektu ve vesmíru, které zůstávají prakticky nezměněny po astronomicky dlouhou dobu. Termín se obvykle používá k popisu tří veličin:

  • správná poloviční osa (Ap),
  • správná výstřednost (Ep), a
  • správný sklon (ip).

The správné prvky lze porovnat s oscilační Keplerian orbitální prvky pozorované v určitém čase nebo epocha, tak jako poloviční hlavní osa, excentricita, a sklon. Tyto oscilační prvky se mění v a kvazi-periodický a (v zásadě) předvídatelným způsobem v důsledku takových účinků, jako jsou rušení planet nebo jiných těles, a precese (např. precese perihelion ). V Sluneční Soustava, k těmto změnám obvykle dochází v časových řadách tisíců let, zatímco správné prvky mají být prakticky konstantní po dobu nejméně desítek milionů let.

U většiny těles jsou oscilační prvky relativně blízké správným prvkům, protože precese a poruchy jsou relativně malé (viz schéma). Více než 99% asteroidy v pás asteroidů, rozdíly jsou menší než 0,02 AU (pro poloviční hlavní osa A), 0,1 (pro excentricita E) a 2 ° (pro sklon i).

Tento rozdíl je nicméně nezanedbatelný pro jakékoli účely, kde je důležitá přesnost. Jako příklad asteroid Ceres má oscilační orbitální prvky (v epocha 26. listopadu 2005)

AEi
2.765515 AU0.08001510.5868°

zatímco jeho vlastní orbitální prvky (nezávislé na epochě) jsou[1]

ApEpip
2,767096 AU0.1161989.6474°

Pozoruhodná výjimka z tohoto pravidla malého rozdílu je asteroidy ležící v Kirkwoodovy mezery, které jsou v silné orbitální rezonanci s Jupiterem.

Pro získání správných prvků pro objekt se obvykle provádí podrobná simulace jeho pohybu v časovém rozpětí několika milionů let. Taková simulace musí brát v úvahu mnoho podrobností o nebeské mechanice, včetně poruch planet. Následně jeden extrahuje veličiny ze simulace, které zůstanou nezměněny po tuto dlouhou dobu; například střední sklon, excentricita a poloviční hlavní osa. Jedná se o správné orbitální prvky.

Historicky byly prováděny různé přibližné analytické výpočty, počínaje výpočty z Kiyotsugu Hirayama na počátku 20. století. Pozdější analytické metody často zahrnovaly tisíce rušivých korekcí pro každý konkrétní objekt. V současné době je metodou volby použití počítače k ​​numerické integraci rovnic nebeská dynamika a extrahujte konstanty pohybu přímo z numerické analýzy předpovězených pozic.

V současné době je nejvýznamnější použití vhodných orbitálních prvků ve studiu rodiny asteroidů, ve stopách průkopnické práce Hirayamy. A Mars-crosser asteroid 132 Aethra je asteroid s nejnižším číslem, který nemá žádné správné orbitální prvky.

Viz také

Reference

  1. ^ „AstDyS-2 Ceres Syntetické správné orbitální prvky“. Katedra matematiky, Univerzita v Pise, Itálie. Citováno 2011-09-19.

Další čtení

externí odkazy