Инвариантная плоскость

Инвариантная плоскость, инвариантная плоскость Лапласа — плоскость, проходящая через центр масс планетной системы и перпендикулярная ее суммарному вектору момента импульса. В Солнечной системе, в отличие от плоскостей экватора и эклиптики, эта плоскость постоянна и не меняется со временем[1].

История терминаПравить

Инвариантную плоскость в 1789 году ввёл Пьер Симон Лаплас и предложил её использовать как основную плоскость при описании Солнечной системы из-за того, что она неизменна, в отличие от экватора и эклиптики[2].

Однако, плоскость эклиптики всё равно используется чаще, так как её положение определить проще, чем положение инвариантной плоскости[3].

Также существует другая плоскость Лапласа, которая относится к орбитам спутников планет[4].

В Солнечной системеПравить

В суммарный момент импульса Солнечной системы 61% вклада вносит Юпитер, и плоскость его орбиты всегда отклонена менее чем на 0,5°. Вместе планеты-гиганты — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — вносят 98% вклада. Несмотря на то, что сама плоскость неподвижна, если не влияют внешние силы, углы наклона планет к ней могут меняться из-за их взаимодействия друг с другом[3].

Наклон орбит объектов Солнечной системы к различным плоскостям[3]
Небесное тело Эклиптика[5] Солнечный экватор Инвариантная плоскость[6]
Планеты земной группы Меркурий 7,01° 3,38° 6,34°
Венера 3,39° 3,86° 2,19°
Земля 0 7,155° 1,57°
Марс 1,85° 5,65° 1,67°
Планеты-гиганты Юпитер 1,30° 6,09° 0,32°
Сатурн 2,49° 5,51° 0,93°
Уран 0,77° 6,48° 1,02°
Нептун 1,77° 6,43° 0,72°
Другие объекты Плутон 17,12° 11,88° 15,55°
Церера 10,62° 9,20°
Паллада 35,06° 34,43°
Веста 5,58° 7,13°


ПримечанияПравить

  1. Г. А. Чеботарев. Лапласа неизменяемая плоскость. БСЭ.
  2. La Place, Pierre Simon, Marquis de (англ.). Mécanique Céleste. — Boston, MA, 1829. — С. volume I, chapter V, especially page 121.. — «English translation published in four volumes, 1829–1839; originally published as Traite de mécanique céleste [Treatise on Celestial Mechanics] in five volumes, 1799–1825.».
  3. 1 2 3 D. Souami, J. Souchay. The solar system’s invariable plane (англ.) // Astronomy and Astrophysics. — EDP Sciences, 2012.
  4. Tremaine, S.; Touma, J.; Namouni, F. Satellite dynamics on the Laplace surface (англ.) // The Astronomical Journal : journal. — IOP Publishing, 2009. — Vol. 137, no. 3. — P. 3706—3717. — doi:10.1088/0004-6256/137/3/3706. — Bibcode2009AJ....137.3706T. — arXiv:0809.0237.
  5. Орбитальные параметры планет.
  6. Heider, K.P. The Mean Plane (Invariable plane) of the Solar System passing through the barycenter (недоступная ссылка) (3 апреля 2009). Дата обращения: 10 апреля 2009. Архивировано 3 июня 2013 года. produced using Vitagliano, Aldo Solex 10 (computer program) (недоступная ссылка). Дата обращения: 18 мая 2020. Архивировано 10 февраля 2012 года.