天文学者は何が何を周回しているか、何が周回していないかを言うための確立された体系的な方法を持っていますか?(例:「火星は地球を周回する」)


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最近のコメント

十分遠くにある物体は確かに月と地球(そして太陽)を周回できます-例えば火星はこれを行います。Earth-Moon L2のオブジェクトも地球と月の両方を周回しています。

そのコメントに関する最近のコメント

愚かなだけである太陽を除いて、すべての太陽系の体が水星を周回するというあなたの考え方に従ってください。それとも太陽は実際に水星の周りを回っていますか?私はあなたの軌道という言葉の使用はうまくいきませんし、ほとんど誰もが共有しているとは思いません。

ですから、天文学者が太陽系内で何が何を軌道に乗っているか、軌道に乗っていないかを言うための確立された体系的な方法があるかどうかを尋ねたいと思います。


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これに密接に従ってください。
良いトロールを無言で。

IIRCでは、かつて冥王星が海王星を周回したかどうかについていくつかの論争がありました。そのことについての議論を調べる価値があるかもしれません-偏心した太陽軌道がより適切に記述されているか、またはより正確に基づいて、一方が他方を周回しているのか。
Carl Witthoft、2018年

有用なメトリックは、合計(ポテンシャル+運動)エネルギーである可能性があります。楕円軌道の場合は<0、双曲線軌道の場合は> 0です。
Mike G

物事はお互いを周回します。物理学はそれについて非常に明確です。物理法則の観点から他の視点は意味がありません。たとえば、1つのボディが常に原点である座標系を採用すると、計算が複雑になるだけで、システムの基礎となる物理的性質は変わりません。
StephenG 2018年

@StephenG質問で言及されているように、火星の地球と月の軌道の「基礎となる物理学」を(その意味論ではなく)説明する準備ができている場合は、私に知らせてください。提供するために新しい質問をしますそのためのスペース!
uhoh

回答:


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「公式な」ものは何もない可能性があります。言語の技術的な使用のみがあります。たとえば、Phil Plaitは、小惑星リュウグウを周回しない「はやぶさ」探査機の動きに「軌道」という単語を誤って使用したと指摘しています。しかし、表面上をホバリングします。

では、周回について話すとき、フィルはどういう意味ですか?つまり、AがBの周りを移動する場合(つまり、Aの真の異常がかなり規則的な方法で0から360度に増加する場合)、主にBの重力場の結果として、オブジェクトAはオブジェクトBの周りの軌道にあります。

したがって、火星は地球の周りを移動しますが、その運動は主に地球の重力場によるものではないため、軌道上にはありません。しかし、月の動きは主に地球の重力場によるものです。地球の周りを回っています。

月も太陽の周りを周回しています。月は太陽の周りを移動し、この運動の理由は主に太陽の重力場にあります。

地球の太陽L2ポイントにある物体は、地球の周りの軌道にはありません(地球に対して固定されています)太陽の周りの軌道にあります。地球の月L2ポイント(おそらく非常に不安定)にある物体が地球を回っていて、太陽を回っています。地球に対するその動きは、主に地球に起因します(そして第2に月に起因します)。太陽に対するその動きは太陽の重力によるものです。

クライスネは地球と1対1で共鳴していますが、その位置は主に地球の重力によるものではありません。それは地球ではなく、太陽の周りの軌道にあります。

はやぶさは小惑星の周りを周回しているわけではなく、スラスタによって位置を維持しています。同様に、ジャンボジェットは軌道上を飛行せず、その動きは主に重力によるものではありません。

この考えは、丘の球体という概念によって研ぐことができます。丘の球の内部では、物体が周回します。その外では、体は周回しません。


あなたが書いたすべてのことには同意するかもしれませんが(まだわかりませんが、ゆっくり読んだことがあると思います)、「確立された体系的な」何か、理想的には「将来を指すリンク」が必要です。これはあなたの立場であり、感謝しますが、私が最も必要としているのは、一般的に合意されていることの検証可能な情報源です。
uhoh 2018

@uhoh私はJames Kに同意する必要があります。その必要はないので、おそらくこれに対する公式の回答はありません。例を挙げて回答します。
userLTK 2018年

@userLTK人々が答えを知らない場合、誰も知らない、または誰もいないと結論付けたとき、私はいつも驚かされます。過去半世紀の静かな期間に、天文学についてかなりの量が書かれました。ある人が特定の段落を書く必要がないと感じたからといって、誰もそのような段落を書いたことがないという意味ではありません。
uhoh

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@uhoh誰も答えを知らないというわけではありません。ポルノのようなものです。私たちはそれが何であるかを知っていますが、アートが終わりポルノが始まる正確なポイントはありません。天文学とそれ以外の両方で、不特定の境界の例は数多くあります。境界が不明確である場合、正確な境界線はなく、科学界が境界線を作成する必要はありません。冥王星のような論争が発生すると、おそらく天文学者コミュニティがこれに対処します。あなたは定義が存在すると仮定していますが、初心者であっても、ほぼ確実に存在しないことを伝えることができます。
userLTK 2018年

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補足:はやぶさ2の現在の「ホームポジション」は、竜宮の丘圏の奥深くにあります。彼らが軌道の代わりに太陽方向にホバリングすることを選択した場合、それは写真の照明のためだと思いますが、軌道は確かに可能です。直径が1 km未満から約30 km離れた、およそ5E + 11 kgの車体の場合、期間は2か月になるため、「ホバリング」の推進コストは、推進剤の観点から実際に航空機にとって高額になります。
uhoh

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これは「軌道」という言葉を深く考えるきっかけになりました。重心に言及する答えには意味がありますが、結局のところ、それは参照フレームについて少しです。

比較的物議を醸す声明を取り、物議を醸すようにしましょう。

「月は地球を周回する」。

SSBに対して月と地球の経路を一緒にプロットすると、月が実際に太陽(SSB)を周回していることに気づき、地球の重力の影響に近接している。

ズームアウトすると、次に私たちは皆、単に銀河の中心部を周回していると言い、太陽に近接しているからといって、私たちの銀河の軌道は太陽によって激しく摂動されています。

ただし、影響の相対的なサイズによっては、実用的な(賢明な)推論を行うことができます。

では、「火星は地球を周回する」のでしょうか?

いいえ、火星に参照フレームを配置し、地球と太陽の動きを説明しようとすると、無意味な結果が得られます。

参照フレームを太陽またはSSBに配置し、地球と太陽の動きを説明しようとすると、より明確になります。

「月は地球を周回しますか?」

実際、そうです、地球に参照を置くと、月の動きをかなり敏感に説明できます。

等々。

このような参照質問のフレームについてきちんと書かれた記事は次のとおりです。https//www.wired.com/2012/12/does-the-moon-orbit-the-sun-or-the-earth/

@uhohが提案した動画は次のとおりです。https//www.youtube.com/watch?v = z52WWLE8bBo


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私はいくつかの理由でこの答えが好きです。それは物事を体系的に見る方法を提供します。火星から見た地球の動きは、私たちが金星の周りを周回するとは信じていないのと同じように、火星は地球を周回していないと結論づけることは間違いなくあり、それはこの問題に真正面から取り組む情報源へのリンクを提供します。ありがとう!
uhoh

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質問へのリンクを追加するかどうかはわかりませんが、ビデオのラグランジュポイントアニメーションの最初の1分で、月の蛇行運動を確認できます。(ここで説明するビデオ)
uhoh

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例として、連星系を取り上げます。

周惑星、惑星は2つの星を周回しています。あるいは、惑星は重心または重心を周回していると言えます。

ここに画像の説明を入力してください

また、茶色の小人/重い木星がそれを周回している星と少し遠くを周回している惑星を想像することもできます。茶色の矮星/重い木星が連星系でなくなり、星を周回する別の惑星になる正確なポイントはありません。システムが変更される正確な場所がないので、検証可能な公式の回答があると、私は非常に驚きます。ないお金を賭けます。

天文学はこのような状況でいっぱいです。惑星となるための資格など、定義を設定できる場合もあります。正確な定義を設定するのが難しい場合があります。たとえば、月の最小サイズはいくつですか。

2つの星を周回する惑星が1つの星を周回する2つの惑星になる正確な切り替えポイントはなく、その必要はありません。質量が十分に小さい茶色の小人は重い木星である可能性があると言っても問題ありません。

火星は太陽の周りを回っていると言う方が簡単ですが、ある意味では、火星は太陽+金星+地球と月(およびそこにあるすべての小さなもの)の重心を回っています。どちらの発言も真実です。

金星と地球を一緒に配置すると、太陽の中心からわずか約70,000 km、または火星と太陽の距離の約0.03%(3,000分の1未満)の重心が作成されます。

火星は金星/地球/太陽の重心を太陽よりも周回していると言ったほうが正確だと私は信じています(ただし、計算はできません)。どちらもおそらく完全なケプラー軌道からある程度逸脱しています。火星の質量は、少なくとも軌道速度の点で純粋なケプラー軌道から逸脱する役割も果たし、主に外惑星である木星と土星からの摂動があり、相対論的膨張も小さな影響を及ぼします(水星でより顕著になります)。

NASAが火星に工芸品を着陸させる場合、火星が太陽を周回しているだけでなく、いくつかの惑星からの重力の影響を考慮する必要があります。火星では、相対性理論を考慮する必要があるでしょう。

必要に応じてメートル法に変換すること覚えておくことも重要ですが、私は余談です。


あなたが書いたすべてのことには同意するかもしれませんが(まだわかりませんが、ゆっくり読んだことがあると思います)、「確立された体系的な」何か、理想的には「将来を指すリンク」が必要です。これはあなたの立場であり、感謝しますが、私が最も必要としているのは、一般的に合意されていることの検証可能な情報源です。(私がここに残したコメントと同じ理由で同じです)
uhoh

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「あなたの質問には答えが必要だとは思わないので、ここで別の質問への答えを書きます」と言うだけが、続行するための最良の方法です。ここに書いたのは主に意見のみで、これは適切なSEの回答ではありません。
uhoh

@uhoh重い木星が終わるところと茶色の矮小星が始まるところとの間に明確な境界線がないというのは確かな事実です。つまり、大規模な惑星/星系が終了する場所と連星系が始まる場所との間に正確な境界線はありません。したがって、2つの星または1つの星を周回する2つの惑星の軌道を正確に定義することはできません。論理的な控除は意見と同じではありません。現在、実際には、他の太陽系をよく見ると、ほぼすべてがどちらか一方になりますが、正確な定義を行う方法はありません。
userLTK 2018年

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@uhoh私はおそらく私のものは本当に私が回答よりも関連があると思ったコメントであったことを付け加えたはずですが、コメントセクションの限られたスペースでは、状況の説明は難しいでしょう。
userLTK 2018年

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この提案された編集を行うことができれば、私はピンク色にくすぐられ、私の投票も修正することができます。
uhoh

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1つの方法は、各オブジェクトの半径方向の動きの位相を確認することです。つまり、各オブジェクトの半径方向速度曲線を作成します。互いに軌道上にあるものは、それぞれの動きが逆位相になります。したがって、1つのオブジェクトが1つの方向に移動すると、他のオブジェクトは重心を周回するときに反対方向に移動する必要があります。モーションの量は相対質量に依存しますが、モーションの符号は各オブジェクトで反対でなければなりません。

火星を基準にした地球の軌道をたどると、逆方向に移動することもあれば、同じ方向に移動することもあります。したがって、それらは互いに軌道に乗ることはできません。地球/月の場合も同じですが、最初に地球/太陽の影響を差し引く必要があります。


面白い!私は簡単なチェックをしますが、このテストによって、太陽と地球のL1またはL2に関連付けられたハロー軌道にあるオブジェクトが、実際には地球の周りの6か月の軌道にあるように見えます。たまたま地球と1対1で共鳴する太陽中心軌道。
uhoh

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技術的に言えば、月は地球を周回せず、地球は太陽を周回せず、太陽は何もないものを周回していると言ったらどうでしょうか。小学校の科学では飛ばされているようですが、正当な理由がありますが、重心の世界へようこそ。学生が学ぶことは一口になるでしょう。

地球と月のシステムでは、地球は月を周回せず、月は地球を周回しません。むしろ、それらは、Earth-Moon Barycenterと呼ばれる共通の重心、または状況が明確である場合は単に重心(後で説明するように、複数の重心を持つことができます)を周回しています。

月は、地球が月を引っ張るのと同じ力で地球を引っ張る。したがって、軌道は次のようになります。

ここに画像の説明を入力してください

月は地球の質量の約1.2%です。したがって、月はおよそ83倍の距離を周回するはずです(ちょうど1001.2)地球よりも重心から。月の半主軸は385000 kmです。したがって、(太陽ではなく)地球と月の重心の周りの地球の半主軸は約4500 kmです。以下に示すように、そうです。ひし形の記号は、Space Engineが重心記号に使用するものです。

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ズームインすると、重心の周りの地球の軌道がわかります。

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月は地球に比べて質量が小さいため、重心は実際には地球の内部にあります。月が次の数億年でゆっくり地球から離れるように移動するので、重心はゆっくりと地球の表面から離れます。

重心を惑星の外に置くことはできますか?それは確かにできます。冥王星-カロンシステムは次のようになります。

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Space Engineでは、次のようになります(明るさが増すため、実際に見ることができます)。

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太陽地球システムはどうですか?さて問題は、太陽が太陽系の他のすべての惑星の影響も受けることです。これらすべての相互作用の合計は、太陽系の重心が置かれている場所です。それは素敵な円で移動しませんが、木星は太陽系で最も巨大な惑星であるため、主に木星の影響を受けます。次のようになります。

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連星はどうですか?まあそれはほとんど同じことです。ここにα ケンタウリ。

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最後に、星が3つ以上あるシステムについてはどうですか。まあここにあるものです。重心は他の重心を周回できます。キャスターシステムは、六重(6)システムです。これは次のようになります。

ここに画像の説明を入力してください

これらの3つの光点は、実際には2つの星が非常に接近して周回しているため、1つの星のように見えます。ですから、あなたの質問に答えるために、彼らは実際には何も軌道に乗っていませんが、代わりに共通の重心を軌道に乗っています。


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-1これは、質問されたとおりの答えではありません。これらは、軌道に関するランダムなファクトイドです。
uhoh 2018

@uhoh最後の段落が答えます。私は実際にはx軌道yが共通の中心を周回しているので間違っていると言う方法を共有したかっただけです
User24373

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重心とは、単に「互いに周回する2つ以上の物体の重心」です。「軌道」は重力によって湾曲した軌道として定義されるというジェームズKの回答を再確認する以外は、軌道とは何かを定義する重要な問題に答えていません。
八方はモニカを忘れていません

質問への回答に関して、関連する情報だと思います。多分最良の答えではないかもしれませんが、それはOPが求めている状況の現実を説明しているので、議論に貢献します。
FJC 2018年

@FJC私は、火星が地球を周回していると言って、天文学者が一般的に誰かに対処する方法に対処するであろうどんな情報もここに見ません。どのようにして重心を説明するのでしょうか?私は軌道がどのように機能したかを尋ねていませんが、私の質問はかなり狭いです。
uhoh
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