Эволюция параметров орбит

[eVineS]

Привет всем, вот пишу курсовую и попался очень интересний вопрос "Эволюция параметров орбит" не могу никак разобратся в етом вопросе, кто знает напишите, заранее благодарен, спасибо

[blackhaz]

А в чём, собственно, вопрос?

[xd]

Абалакин, Основы эфемеридной астрономии. Могу прислать.
ЗЫ: как-то поздновато для курсового...

[eVineS]

Вопрос собственно в том что относится к етому вопросу, а в нете много чего но очень размито нету ничего конкретно, а книгу скачал спасибо, буду искать дальше.

[xd]

Под эволюцией орбит в Солнечной системе (или любой другой системе, где тела имеют квазистационарные орбиты) понимается изменение основных элементов орбиты (например большая полуось, эксцентриситет, долгота восходящего узла, наклонение, аргумент перигелия, средняя аномалия) во времени. Такие изменения как правило делятся на вековые и периодические, периодические в свою очередь - на долгопериодические и короткопериодические. Как они получаются, затронуто в указанной выше книге, а также приводятся ссылки на литературу, где с этими вопросами можно более детально ознакомиться.

[Крупин]

     А на каком временном интервале Вам нужна эволюция орбит? Если просто на современном периоде - то здесь всё хорошо рассчитывается компьютерами. Но есть ещё проблема глобальной эволюции орбит на протяжении миллиардов лет. Это проблема устойчивости Солнечной системы.

[eVineS]

Deimos большое спасибо за дельный ответ, теперь знаю в каком направлении искать материал.

[eVineS]

     А на каком временном интервале Вам нужна эволюция орбит? Если просто на современном периоде - то здесь всё хорошо рассчитывается компьютерами. Но есть ещё проблема глобальной эволюции орбит на протяжении миллиардов лет. Это проблема устойчивости Солнечной системы.

Временной отрезок указан не был, нужно осветить эту тему в целом.

[Крупин]

     Дам некоторую инфу по проблеме глобальной эволюции планетных орбит Солнечной системы:
http://www.inauka.ru/space/article89175/print.html

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D1%87%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D1%8B

http://www.eunnet.net/metod_materials/wm3/dynamics.htm  

http://elementy.ru/news/430599  

http://www.astronet.ru/db/msg/1198823/node1.html   

[Skipper_NORTON]

Можно ли где-нибудь узнать, как на фоне звезд будет двигаться полюс эклиптики на протяжении десятков и сотен тысяч лет?

[xd]

Интегрируя, интегрируя и ещё раз интегрируя. При этом ошибка будет нарастать.

[Д.И.В.]

Можно ли где-нибудь узнать, как на фоне звезд будет двигаться полюс эклиптики на протяжении десятков и сотен тысяч лет?

Каким образом это можно узнать? Период вращения Солнца вокруг центра Галактики ~ 200 млн лет. Это значит, что один градус Солнце пролетает за .... посчитайте, уже говорили про это в других темах. Что-то около полумиллиона лет. Это 1 градус из 360. А это определяет и движение полюса эклиптики - какой эллипс или кривая вокруг центра Галактики - такой и путь полюса эклиптики. Это если с точки зрения движения Солнца. Но есть еще движение Земли (если предположить что её эллипс вокруг Солнца и наклон оси будут меняться существенно). Они меняются, но очень незначительно - всё это влияет на положение полюса эклиптики. Сейчас он в созвездии Дракона, по-моему. 

[Д.И.В.]

Под эволюцией орбит в Солнечной системе (или любой другой системе, где тела имеют квазистационарные орбиты) понимается изменение основных элементов орбиты (например большая полуось, эксцентриситет, долгота восходящего узла, наклонение, аргумент перигелия, средняя аномалия) во времени. Такие изменения как правило делятся на вековые и периодические, периодические в свою очередь - на долгопериодические и короткопериодические. Как они получаются, затронуто в указанной выше книге, а также приводятся ссылки на литературу, где с этими вопросами можно более детально ознакомиться.

Пертурбации происходят постоянно. Изменения несущественные параметров орбит. И связаны они не всегда понятно с чем.

[Крупин]

Можно ли где-нибудь узнать, как на фоне звезд будет двигаться полюс эклиптики на протяжении десятков и сотен тысяч лет?

Интегрируя, интегрируя и ещё раз интегрируя. При этом ошибка будет нарастать.

     Конечно, на таких временных интервалах нельзя рассчитать точное местоположение планет, скажем, день в день через 100 000 лет. Это было бы невозможно даже при идеально точных расчётах из-за некоторой неточности в определении масс планет, солнца скоростей и расположений. Но на таких интервалах считают уже не изменение координат, а изменение глобальных параметров орбит (больших полуосей, эксцентриситетов, наклонений). И, как утверждают специалисты, это делается весьма точно даже для периодов примерно 10 млн. лет.

[xd]

Пертурбации происходят постоянно. Изменения несущественные параметров орбит. И связаны они не всегда понятно с чем.

Простите, кому непонятно с чем? Если появились какие-то гармонические члены в периодических возмущениях - значит чего-то просто не учли.

[Д.И.В.]

Пертурбации происходят постоянно. Изменения несущественные параметров орбит. И связаны они не всегда понятно с чем.

Простите, кому непонятно с чем? Если появились какие-то гармонические члены в периодических возмущениях - значит чего-то просто не учли.

Вот определение:

ПЕРТУРБАЦИЯ (возмущение небесных тел), отклонение в движении по ОРБИТЕ небесного тела, вызванное гравитационным притяжением других тел. Притяжение других ПЛАНЕТ и СПУТНИКОВ вызывает значительные смещения небесных тел от тех положений, где они находились бы, двигаясь по правильной эллиптической орбите.

и теперь скажите, как вы думаете: какова причина этих смещений? При этом орбиты сохраняют в общих чертах свои конфигурации, значит гравитационное притяжение других тел не может изменить совершенно ту или иную орбиту. Чуть-чуть повлияло, планета ушла немного в сторону -  потом вернулась обратно. И т.д. Конечно, можно объяснять это просто сочетаниями планет, когда к примеру Юпитер, Сатурн и Солнце находятся в некой конфигурации - и это влияет на Марс. Но, как мне кажется, до конечной причины вряд ли еще добрались. Но я её не знаю, и загадочный вид делать не собираюсь.

[Skipper_NORTON]

Интегрируя, интегрируя и ещё раз интегрируя. При этом ошибка будет нарастать.

 
Так параметры все мне неизвестны.

[Крупин]

и теперь скажите, как вы думаете: какова причина этих смещений? При этом орбиты сохраняют в общих чертах свои конфигурации, значит гравитационное притяжение других тел не может изменить совершенно ту или иную орбиту. Чуть-чуть повлияло, планета ушла немного в сторону -  потом вернулась обратно. И т.д.

     Если бы планета вокруг Солнца была единственной, её орбита была бы абсолютно стабильным кеплеровым эллипсом (за исключением незначительных релятивистских поправок). Пертурбации - это гравитационные влияния планет друг на друга. Они относительно слабы из-за малости масс планет по сравнению с Солнечной массой - иначе бы говорить о постоянных замкнутых орбитах и их элементах было бы невозможно. Орбиты не сохраняются а медленно поворачиваются, наклоняются и.т.п. И никак не возвращаются обратно. Но, в общем, изменения основных орбитальных свойств (большой оси и эксцентриситета) практически не происходит (изменяются случайно помаленьку туда-сюда и в целом никуда не уходят). Правда, при орбитальных резонансах, теоретически может быть сильная раскачка, но это крайне маловероятно.

[Д.И.В.]

Вот, про неясность и предположения относительно пертурбаций:

... в 1781 году, учитывая колебания орбиты Сатурна, Уильяму Гершелю удалось обнаружить Уран. Полвека спустя ученые обнаружили, что с движением Урана по его орбите тоже не все ладно; на него влияет тяготение еще какой-то планеты. И в 1876 году Джохан Галле открыл Нептун. Наконец, в 1830 году, используя вычисления Персиваля Лоуэлла, рассчитавшего возмущения (т. е. искажения) орбиты Нептуна, Клайд Томбоу обнаружил на небосклоне Плутон.
    Ныне кое-кто из исследователей полагает, что на окраинах Солнечной системы кроме большого количества уже обнаруженных сравнительно небольших небесных тел есть и еще одно-два крупных. Кто говорит, что это планета, а кто полагает, что даже потухшая звезда. Такие предположения позволяют выдвинуть возмущения орбиты Плутона. Так что, вполне возможно, нас еще ждут новые открытия в Солнечной системе.

http://www.nashivkosmose.ru/chyzei_planety.html

Что касается изменения орбиты, её ексцентриситета, то еще Перельман писал, что он сейчас постоянно уменьшается, конечно очень незначительно. Как и ось постепенно "выравнивается". Есть конкретные цифры, ось выравнивается примерно на 4 градуса за один оборот ТВР через все созвездия - то есть за один цикл прецессии 25 868 лет.  А эксцентриситет изменяется как это пишет Перельман:

Самый эксцентриситет земной орбиты не остается неизменным: его величина подвержена медленным вековым колебаниям почти от нуля (0,003), когда орбита Земли превращается почти в круг, до 0,077, когда она получает наибольшую растянутость и уподобляется по форме орбите Марса. В настоящее время ее эксцентриситет находится в периоде убывания; он будет уменьшаться еще 24 тысячелетия – до 0,003, затем станет увеличиваться в течение 40 тысячелетий. Разумеется, что столь медлительные изменения имеют для нас только теоретическое значение.

http://lib.rus.ec/b/178809/read

но это может быть устаревшие данные.

[Крупин]

Вот, про неясность и предположения относительно пертурбаций:

... в 1781 году, учитывая колебания орбиты Сатурна, Уильяму Гершелю удалось обнаружить Уран. Полвека спустя ученые обнаружили, что с движением Урана по его орбите тоже не все ладно; на него влияет тяготение еще какой-то планеты. И в 1876 году Джохан Галле открыл Нептун. Наконец, в 1830 году, используя вычисления Персиваля Лоуэлла, рассчитавшего возмущения (т. е. искажения) орбиты Нептуна, Клайд Томбоу обнаружил на небосклоне Плутон.
    Ныне кое-кто из исследователей полагает, что на окраинах Солнечной системы кроме большого количества уже обнаруженных сравнительно небольших небесных тел есть и еще одно-два крупных. Кто говорит, что это планета, а кто полагает, что даже потухшая звезда. Такие предположения позволяют выдвинуть возмущения орбиты Плутона. Так что, вполне возможно, нас еще ждут новые открытия в Солнечной системе.

но это может быть устаревшие данные.
 

     Да, видимо устаревшие. Сейчас окраины Солнечной системы детально прочёсаны телескопами и никаких признаков больших планет не обнаружено. С другой стороны, после пролётов Вояджеров были уточнены значения масс планет-гигантов и, вроде бы вопрос о пертурбациях разрешился - считается они обеспечиваются уже известными планетами.

Что касается изменения орбиты, её ексцентриситета, то еще Перельман писал, что он сейчас постоянно уменьшается, конечно очень незначительно. Как и ось постепенно "выравнивается". Есть конкретные цифры, ось выравнивается примерно на 4 градуса за один оборот ТВР через все созвездия - то есть за один цикл прецессии 25 868 лет.  А эксцентриситет изменяется как это пишет Перельман:

Самый эксцентриситет земной орбиты не остается неизменным: его величина подвержена медленным вековым колебаниям почти от нуля (0,003), когда орбита Земли превращается почти в круг, до 0,077, когда она получает наибольшую растянутость и уподобляется по форме орбите Марса. В настоящее время ее эксцентриситет находится в периоде убывания; он будет уменьшаться еще 24 тысячелетия – до 0,003, затем станет увеличиваться в течение 40 тысячелетий. Разумеется, что столь медлительные изменения имеют для нас только теоретическое значение.
но это может быть устаревшие данные.

     Вполне возможно, Перельман прав. Конкретных графиков изменения параметров орбиты Земли в сети я не нашёл.