Ученые вывели точную формулу, описывающую движение планет при сближении со звездой

Ученые нашли точное выражение силовой функции движения пассивно-гравитирующих тел (планет) при их сближении с центральной звездой. Результаты работы опубликованы в журнале Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

«Рассмотрена задача о пространственном движении пассивно-гравитирующего тела при сближении с центральным телом пробной звезды — возмущающего тела. Возмущающее тело — звезда — при этом может совершать движение по эллиптической, параболической или по гиперболической орбите», — комментирует научный сотрудник Государственного астрономического института имени П.К.Штернберга (ГАИШ МГУ) Сафар Гасанов.

Идея и реализация использования силовой функции без разложения ее в ряд, также принадлежит автору из ГАИШ МГУ. Сафаром Гасановым совместно с коллегой из Батабатской астрофизической обсерватории (Азербайджан) использовано точное выражение силовой функции без разложения ее в ряд. Развита теория Л.Г. Лукьянова (доцента физического факультета МГУ) и найдено интегральное инвариантное соотношение — квазиинтеграл, и определены области возможности движения пассивно-гравитирующего тела. Определены поверхности минимальной энергии, являющиеся обобщением поверхностей нулевой скорости, найдены особые точки, установлены их тип и устойчивость в смысле Ляпунова. Установлено необходимое условие — выполнение критерия неустойчивости по Хиллу для обмена спутником в ограниченной эллиптической задаче трех тел. Это позволяет получить точный результат по сравнению с результатами других авторов, которые разложив в ряд эту функцию, берут первые два или три члена разложения.

«Полученные результаты могут быть использованы при решении некоторых астрономических задач. В частности, при исследовании траектории для космического полета от планеты (Земли) к ее спутнику (Луне) или к другой планете, а также при изучении возможного осуществления временного захвата космического аппарата Луной, или астероида планетой; при исследовании эволюции тройных и тесных двойных звездных систем на больших временных интервалах; учитывая переменность масс звезд, в том числе Солнца, и используя полученные нами результаты, можно рассматривать и ограниченную задачу трех тел с переменной массой. В рамках этой задачи, можно оценить влияния звездных сближений с центральным телом (например, Солнцем) на орбиты пассивно-гравитирующего тела (планеты) и установления устойчивости (или неустойчивости) по Хиллу движения планет», — говорит Сафар Гасанов.