Почему орбиты планет эллиптические?

dhara360

Знатоки физики, расскажите пожалуйста: почему орбиты планет Солнечной системы эллиптические? Ведь планеты в основном взаимодействуют именно с солнцем, и орбиты тогда должны быть примерно круговыми..
Понятно что СЗМ, но хотелось бы на пальцах разобраться)

dmitry131

на пальцах
Орбиты не сильно эллиптические, большой эксцентриситет только у Плутона.

shpanenoc

А они примерно круговые и есть, эксцентриситеты орбит близки к нулю.
Задача 2 тел, кажется, решена Кепплером, и решение - вращение маленького тела по эллиптической орбите вокруг большого.

iamar

планеты в основном взаимодействуют именно с солнцем, и орбиты тогда должны быть примерно круговыми
Чёто здесь логики нету. Вот в таком утвержении логики намного больше:
планеты в основном взаимодействуют именно с солнцем, и орбиты тогда должны быть примерно эллиптическими

Jeton89

Круг - частный случай эллипса. Из-за всяких возмущений орбита не есть идеальный круг.

Vlad128

Из-за всяких возмущений
щито?

Jeton89

Ну другие планеты тоже есть в задаче.

Vlad128

Я бы сказал (ну мне так кажется что наоборот становится ближе к круговой из-за всяких возмущений.
Представь простейшую модель: фиксированное тело в начале координат с большой массой, есть еще одно, запусти его с начальной скоростью, не перпендикулярной радиус-вектору, не круговая орбита получится. А если первое тело еще и отпустить...

Jeton89

Я немного с других позиций рассуждал. Допустим изначально два тела и одно вращается относительно другого по идеальной круговой орбите. Как только появится еще одно тело, орбита перестанет быть круговой.

Arthur8

В теории образования планет считается, что они Солнцем не захвачены как гравитирующим телом. Планеты образовались из газопылевого облака, из которого возникло и само Солнце...

Vlad128

Понятно. Но в треде все еще ощущается какая-то недосказанность :grin:

Vlad128

о, а это тут важно? Типа поэтому близко к круговым? Или все равно бы устаканилось со временем?

Arthur8

ну если из облака планеты образовались вместе с Солнцем и эта гипотеза относительно образования планет верная, то должны быть круговыми по естественным причинам. А если планеты все захвачены гравполем Солнца как пролетающие мимо объекты, то возможно что и устаканилось всё и эллептические стали примерно круговыми

Brina

Стыдись! Кеплеровы решения — конические сечения. Те, которые периодические, — эллипсы.

Jeton89

Главно что не круговые =)

kachokslava

планеты обращаются по орбитам, близким к эллиптическим.
для простоты планету рассматривают как материальную точку - с массой, значительно меньшей звезды. (я не помню насколько, но помоему масса солнца в несколько порядков раз больше массы всего остального в солнечной системе).
если рассматривать только систему "1 планета - 1 солнце", то орбиты будут кривыми второго порядка.
При этом массивное тело (звезда) всегда будет находится в одном из фокусов. форма орбиты зависит только от начальных условий. там ещё нехилый вывод следует, что орбиты будут плоскими.
орбита может быть:
- круговой (эксцентриситет = 0 если телу дали соразмерный импульс перпендикулярно вектору на звезду.
- эллиптической (е = 0..1)
- параболической (тело пнули со второй космической) е=1
- гиперболической (импульс больше второй космической)
в первых двух случаях тело вращается вокруг звезды бесконечно, вторые два - тело улетает за пределы системы.
ещё разок - тело можно пнуть так (придать ему вторую космическую скорость что его не удержит звезда.
например, для того чтобы покинуть солнечную систему достаточно разогнаться до 618 км/сек.
но это приближённая модель - масса тела (и размеры) пренебрежительно мала по сравнению со звездой/планетой.
в реальности - задача многих тел. и например даже ЮпитерПлутон влияет на движение других планет в системе. Собственно из-за его возмущений он и был найден.
задача двух тел сравнимой массы решается тривиально - они будут вращатся по эллиптическим орбитам вокруг центра масс.
задача трёх тел сравнимой массы - уже неустойчивая. т.е. минимальные изменения начальных данных дадут огромные ошибки в конечном решении.
многие одноразовые "гости" солнечной системы - астероиды, кометы - пролетают по гиперболическим орбитам.
кометы - по сильновытянутым эллиптическим.
ЗЫ. небесная механика - это весьма даже математика, а не физика :grin:

dhara360

Я вот что не понимаю. В задаче двух тел, если изначальная скорость не позволяет преодолеть силу тяготения: эта скорость раскладывается на 2 вектора - один по продолжению радиуса солнца, другой перпендикулярно ему. Первая составляющая должна со временем под действием силы тяготения перейти в 0, а вторая - обеспечивать круговое движение. То есть в моей модели итоговая траектория - это окружность, с радиусом тем большим, чем больше составляющая изначальной скорости, коллинеарная радиусу солнца.

Lene81

Есть предположение, что орбиты из эллипсов в круги "выравнивает" приливное трение, которое при больших относительных скоростях движения тел выше в перицентре, нежели в апоцентре, и в итоге приводит к уменьшению разброса скоростей, а значит, к более "круговой" орбите.

iamar

Первая составляющая должна со временем под действием силы тяготения перейти в 0, а вторая - обеспечивать круговое движение.
Ничо, что твоя модель закону сохранения энергии не подчиняется? Была компонента скорости, а потом бац и нету. И работы никакой не совершилось. :o

Vlad128

Первая составляющая должна со временем под действием силы тяготения перейти в 0
почему в ноль-то? Оно что, всегда направлена против скорости или еще какие причины?

Vlad128

че гонишь-то? орбита могла же поменяться.

fabio

>Планеты образовались из газопылевого облака, из которого возникло и само Солнце...
почему тогда земля не состоит из 75% водорода и 25% гелия ?

shpanenoc

Чисто моя догадка - у прото-планет в ядре тоже (как у Солнца) шли термоядерные реакции, в процессе которых появлялись другие элементы. А потом постепено печки погасли.
Но вообще-то, конечно, лучше обратиться к источникам. Я лишь подтверждаю, что тоже читал, что сейчас именно теория одновременного образования Солнца и планет считается mainstream-ом.

fabio

для тд реакций надо массу >0.08 Мсолнца

iamar

почему тогда земля не состоит из 75% водорода и 25% гелия ?
А планетная часть солнечной системы в основном из гелия и водорода и состоит, ага.

iamar

Чисто моя догадка - у прото-планет в ядре тоже (как у Солнца) шли термоядерные реакции, в процессе которых появлялись другие элементы. А потом постепено печки погасли.
Печка идёт у Юпитера, но круче гелия там ничо не образовывается и то мало. Когда-то на глаза попадалась статья, что водородная горелка его на 1-2К подогревает.
для тд реакций надо массу >0.08 Мсолнца
Это для того, чтоб быть звездой надо массу такую иметь. А термоядерные(хз, что твоё тд значит? :confused: ) реакции вполне себе идут во время сжатия коричневых карликов, но потом прекращаются из-за вырождения газа.

iamar

гонишь-то
Фёёёёёёёёдоооор в студию!
орбита могла же поменяться.
Сами собой только грабли стреляют.

kachokslava

со временем под действием силы тяготения перейти в 0
если действием атмосферы пренебречь, то в ноль она не перейдёт. там же маятник.
представь себе колодец насквозь земли, через центр. и тело, которому придали скорость только по направлению радиуса. оно будет совершать колебательные движения, в центре земли будет иметь максимальную скорость.
Если его не просто отпустили в колодец на уровне моря, а ещё и толкнули - то оно вылетит с той стороны на некоторую высоту и полетит обратно, вылетев с этой стороны на такую же высоту.
если к его скорости добавить потребную "горизонтальную" составляющую, оно будет по орбите колебаться.

kachokslava

интересная техника передвижения по солнечной системе:
Gravitational slingshot

dhara360

UPD
в моей теории ошибка - планета должна "упасть" на Солнце. Похожая ситуация с электроном и атомом, но там этого не происходит, потому что действуют малые силы, а здесь их нет.
Почему этого не происходит?

Vlad128

:: электрон должен упасть из-за излучения. Почему планета-то упасть должна? Ну т.е. за какое время, интересно?

iamar

Почему этого не происходит?
Ок, если бы в солнце была дырка сквозная, то планета бы "по твоей теории" падала вниз до упора, а упав в самый центр солнца, до предела разогнавшись, что бы с ней дальше было?

argentum

ITT Аристотель, да не один

toxin

Планета тоже излучает гравитационные волны (по ОТО) и в конце-концов упадет на звезду. Но время падения очень велико. Звезда к тому времени давно погаснет.

Vlad128

да она может и излучать, может и терять энергию от столкновения с частицами, я как бэ не уверен, что топикстартер это имел в виду, когда об этом писал (я и написал, за какое время?)

iamar

я как бэ не уверен, что топикстартер это имел в виду, когда об этом писал (я и написал, за какое время?)
Топикстартер как бэ просто кинематегу за 8 класс школы просто не понимает.
и в конце-концов упадет на звезду.
Не в курсе, что все планеты удаляются от Солнца так же, как Луна от Земли?
Топикстартер ваще про другое спрашивал, тут, девушка лёгкого поведения, ваще кинематику объяснять надо, а не ОТО с гравитационными волнами.

seeknote

Похожая ситуация с электроном и атомом, но там этого не происходит, потому что действуют малые силы, а здесь их нет.
внезапно, электрон не крутится вокруг ядра

stm8614348

Круг - частный случай эллипса. Из-за всяких возмущений орбита не есть идеальный круг.
::
Оставить комментарий
Имя или ник:
Комментарий: