Yörünge eğimi - Orbital inclination

Şekil 1: Diğer temel yörünge parametreleriyle birlikte i (koyu yeşil) ile temsil edilen yörünge eğimi

Yörünge eğimi , bir nesnenin bir gök cismi etrafındaki yörüngesinin eğimini ölçer . Bir referans düzlemi ile yörünge düzlemi veya yörüngedeki nesnenin yön ekseni arasındaki açı olarak ifade edilir .

Ekvatorun doğrudan üzerinde Dünya yörüngesinde dönen bir uydu için, uydunun yörünge düzlemi, Dünya'nın ekvator düzlemi ile aynıdır ve uydunun yörünge eğimi 0°'dir. Dairesel yörünge için genel durum, yörüngenin yarısını kuzey yarımkürede ve yarısını güney yarımkürede geçirerek eğik olmasıdır. Yörünge 20° kuzey enlemi ile 20° güney enlemi arasında salınırsa, yörünge eğimi 20° olur.

yörüngeler

Eğim, göksel bir yörüngenin şeklini ve yönünü tanımlayan altı yörünge öğesinden biridir . Bu bir açı yörünge düzlemi arasındaki referans düzlemi , normal olarak belirtilen derece . Bir gezegenin yörüngesinde dönen bir uydu için, referans düzlemi genellikle gezegenin ekvatorunu içeren düzlemdir . Güneş Sistemindeki gezegenler için, referans düzlemi genellikle ekliptiktir , yani Dünya'nın Güneş'in etrafında döndüğü düzlemdir. Bu referans düzlemi, Dünya tabanlı gözlemciler için en pratik olanıdır. Bu nedenle, Dünya'nın eğimi, tanımı gereği sıfırdır.

Eğim, bunun yerine, Güneş'in ekvatoru veya değişmez düzlem (Güneş Sistemi'nin açısal momentumunu temsil eden düzlem, yaklaşık olarak Jüpiter'in yörünge düzlemi ) gibi başka bir düzleme göre ölçülebilir .

Doğal ve yapay uydular

Doğal veya yapay uyduların yörüngelerinin eğimi, yeterince yakın yörüngede dönüyorlarsa, yörüngelerinde döndükleri cismin ekvator düzlemine göre ölçülür. Ekvator düzlemi, merkezi gövdenin dönme eksenine dik olan düzlemdir.

30°'lik bir eğim, 150°'lik bir açı kullanılarak da tanımlanabilir. Konvansiyon, normal yörüngenin prograd olduğu, gezegenin döndüğü yönde bir yörünge olduğudur . 90°'den büyük eğimler geriye dönük yörüngeleri tanımlar . Böylece:

  • 0°'lik bir eğim, yörüngedeki cismin gezegenin ekvator düzleminde ilerleyen bir yörüngeye sahip olduğu anlamına gelir.
  • 0°'den büyük ve 90°'den küçük bir eğim de bir ilerleme yörüngesini tanımlar.
  • 63.4°'lik bir eğim , Dünya yörüngesinde dönen yapay uyduları tanımlarken, sıfır apoje kaymasına sahip oldukları için genellikle kritik bir eğim olarak adlandırılır .
  • Tam olarak 90°'lik bir eğim , uzay aracının gezegenin kutuplarının üzerinden geçtiği bir kutupsal yörüngedir .
  • 90°'den büyük ve 180°'den küçük bir eğim, geriye dönük bir yörüngedir.
  • Tam olarak 180°'lik bir eğim, geriye dönük bir ekvator yörüngesidir.

Büyük bir gezegen-ay mesafesine sahip olan, yıldızlarından çok uzakta olmayan , karasal gezegenlerin çarpma kaynaklı uyduları için, uyduların yörünge düzlemleri, yıldızdan gelen gelgitler nedeniyle gezegenin yıldızın etrafındaki yörüngesiyle aynı hizada olma eğilimindedir. -ay mesafesi küçük, eğimli olabilir. İçin gaz devleri , ayların yörüngeleri bu circumplanetary disklerde oluşan çünkü dev gezegenin ekvator ile uyumlu olma eğilimindedir. Açıkçası, bu sadece normal uydular için geçerlidir. Uzak yörüngelerde yakalanan cisimlerin eğimleri büyük ölçüde değişirken, nispeten yakın yörüngelerde yakalanan cisimler, büyük düzenli uydular tarafından gelgit etkileri ve bozulmalar nedeniyle düşük eğime sahip olma eğilimindedir.

Ötegezegenler ve çoklu yıldız sistemleri

Dış gezegenlerin veya çoklu yıldız üyelerinin eğimi , yörünge düzleminin, Dünya'dan nesneye olan görüş hattına dik olan düzleme göre açısıdır.

  • 0°'lik bir eğim, yüz yüze bir yörüngedir, yani ötegezegenin yörüngesinin düzlemi, Dünya ile görüş hattına diktir.
  • 90°'lik bir eğim, uçtan uca bir yörüngedir, yani ötegezegenin yörüngesinin düzlemi, Dünya ile görüş hattına paraleldir.

Bu görüş hattı eğimi için ötegezegen çalışmalarında "eğim" kelimesi kullanıldığından, gezegenin yörüngesi ile yıldızın dönüşü arasındaki açı farklı bir kelime kullanmalıdır ve "dönme yörünge açısı" veya "dönme yörüngesi" olarak adlandırılır. hizalama". Çoğu durumda yıldızın dönme ekseninin yönü bilinmemektedir.

Çünkü radyal hız yöntem , çoğu durumda eğim bilinmemekle birlikte daha kolay kenar-on yakın yörüngelere gezegen bulur, en ötegezegen bu yöntemle bulunan °, 45 ° ve 135 arasında eğilimleri vardır. Sonuç olarak, radyal hız ile bulunan çoğu ötegezegen , minimum kütlelerinden %40'tan fazla olmayan gerçek kütlelere sahiptir . Yörünge neredeyse karşı karşıyaysa, özellikle radyal hız ile tespit edilen süperjovyalılar için, bu nesneler aslında kahverengi cüceler ve hatta kırmızı cüceler olabilir . Özel bir örnek HD 33636 gerçek kütle 142 M sahip B, J minimum kütle 9.28 M iken, bir M6V yıldız tekabül eden, J .

Yörünge neredeyse kenardaysa, gezegen yıldızından geçerken görülebilir .

Hesaplama

Momentum vektöründen yörünge eğiminin hesaplanmasının bileşenleri

Gelen astrodynamics , eğim hesaplanabilir yörünge ivme vektörü (veya dikey herhangi bir vektöre yörünge düzlemi ) halinde

z bileşeni nerede ?

İki yörüngenin karşılıklı eğimi, açılar için kosinüs kuralı kullanılarak bunların başka bir düzleme olan eğimlerinden hesaplanabilir .

Gözlemler ve teoriler

Güneş Sistemindeki çoğu gezegen yörüngesi, hem birbirine hem de Güneş'in ekvatoruna göre nispeten küçük eğimlere sahiptir:

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°

Öte yandan cüce gezegenler Plüton ve Eris tutulmaya sırasıyla 17° ve 44° eğime sahiptir ve büyük asteroit Pallas 34° eğimlidir.

1966'da Peter Goldreich , ayın yörüngesinin evrimi ve güneş sistemindeki diğer ayların yörüngeleri hakkında klasik bir makale yayınladı . Her gezegen için, gezegene bu mesafeden daha yakın olan uyduların, gezegenin ekvatoruna göre neredeyse sabit bir yörünge eğimini sürdürdüğü bir mesafe olduğunu gösterdi ( çoğunlukla gezegenin gelgit etkisinden dolayı bir yörünge hareketi ile ), oysa daha uzaktaki aylar, ekliptik ile ilgili olarak neredeyse sabit bir yörünge eğimini korur (çoğunlukla güneşin gelgit etkisine bağlı olarak presesyon ile). Hariç ilk kategorideki uyduları, Neptün uydusu Triton ekvator düzleminde yakın yörüngede. Bu uyduların ekvatoral toplanma disklerinden oluştuğu sonucuna vardı . Ancak Ay'ımızın, bir zamanlar Dünya'dan kritik uzaklıkta olmasına rağmen, kökeniyle ilgili çeşitli senaryolardan beklendiği gibi hiçbir zaman ekvatoral bir yörüngeye sahip olmadığını buldu. Bu, o zamandan beri çeşitli çözümlerin önerildiği Ay eğimi sorunu olarak adlandırılıyor.

diğer anlamı

Gezegenler ve diğer dönen gök cisimleri için, ekvator düzleminin yörünge düzlemine göre açısı - Dünya'nın kutuplarının Güneş'e doğru veya Güneş'ten uzağa eğimi gibi - bazen eğim olarak da adlandırılır, ancak daha az belirsiz terimler eksen eğimi veya eğiktir. .

Ayrıca bakınız

Referanslar