轨道共振

轨道共振是指两个轨道体相互间施加有规律、周期性引力效应的共振。它们的轨道周期可以用两个小整数的比率来联系。它是由互相绕行的天体的引力变化引起的。太阳系稳定性最早是由拉普拉斯研究出来的,至今仍有许多不为人知的东西。

当一颗卫星绕着行星转,或者两颗恒星互相绕着转时,引力会发生变化,有时是巨大的变化。部分原因是轨道通常是椭圆的,而不是圆形的,所以力也会相应改变。另外,行星和恒星通常不是球形的。它们会自转,并且在它们的平坦程度上有所不同。这也改变了轨道物体所受的力。

特别是,力量可能是不稳定的,所以小伙伴可能会改变,直到力量稳定(不随时间而改变)。卫星最终往往有一个面朝向其行星,因为那是最稳定的位置(潮汐锁定)。

还有其他稳定性效应。土星环中的空隙是由粒子转移到更稳定的位置造成的。在土星环中,卡西尼分部是内侧B环和外侧A环之间的一个缺口。它是通过与卫星米玛斯2:1的共振来清除的。木星在小行星带中也会产生类似的柯克伍德空隙。

海王星冥王星有一个稳定性比:2:3的比例意味着冥王星完成两个轨道的时间是海王星完成三个轨道的时间。

用于这些研究的力学领域称为天体力学。

问题和答案

问:什么是轨道共振?
答:轨道共振是一种现象,在这种现象中,两个轨道体对彼此施加有规律的、周期性的引力作用。它们的轨道周期可以通过两个小整数的比率联系起来。

问:它是如何发生的?
答:当围绕对方运行的天体的引力变化导致其轨道不稳定时,就会发生这种情况。这可能是由于轨道是椭圆的而不是圆形的,或者由于行星和恒星不是完全的球形而在它们的钝化程度上有所不同。

问:谁首先研究了太阳系的稳定性?
答:太阳系的稳定性是由拉普拉斯首先研究的。

问:什么是潮汐锁定?
答:潮汐锁定是指卫星最终有一个面朝向它们的行星,因为那是它们最稳定的位置。

问:什么是柯克伍德缝隙?
答:柯克伍德缝隙是土星环中的缝隙,是由于木星的影响使粒子转移到更稳定的位置而造成的。

问:什么是海王星-冥王星共鸣?
答:海王星-冥王星共振指的是海王星和冥王星之间的2:3比例,意思是冥王星完成两个轨道的时间是海王星完成三个轨道的时间。

问:力学的哪个领域研究这些现象?
答:用于研究这些现象的力学领域被称为天体力学。

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