太阳系中的有趣科学

周煦之 田晖

目录

  • 1 引言
    • 1.1 太阳系天体概览
    • 1.2 行星的运动
    • 1.3 日心说的提出
    • 1.4 太阳系各大行星运行规律
  • 2 行星轨道与万有引力
    • 2.1 谷神星的故事
    • 2.2 海王星的故事
    • 2.3 冥王星的故事
    • 2.4 三体问题
    • 2.5 混沌系统
    • 2.6 拉格朗日点
  • 3 万有引力的梯度:潮汐
    • 3.1 潮汐力与洛希极限
    • 3.2 潮汐锁定
    • 3.3 逆行的海卫一(Triton)
    • 3.4 火星的卫星们(Phobos & Deimos)
    • 3.5 木星系与潮汐
  • 4 逐梦火星
    • 4.1 火星的早起观测
    • 4.2 火星的温度和大气成分(一)
    • 4.3 火星的温度和大气成分(二)
    • 4.4 第一次成功飞越火星
    • 4.5 第一次成功环绕火星(一)
    • 4.6 第一次成功环绕火星(二)
    • 4.7 登陆火星
    • 4.8 火星上的“蓝莓”
    • 4.9 火星上的水
    • 4.10 寻找火星表面的液态水
  • 5 温室效应与冰室效应
    • 5.1 火星大气逃逸(一)
    • 5.2 火星大气逃逸(二)
    • 5.3 金星大气的演化
    • 5.4 土卫六勘测
    • 5.5 火星地球化(一)
    • 5.6 火星地球化(二)
    • 5.7 金星地球化
  • 6 外太阳系
    • 6.1 向外太阳系进发
    • 6.2 日球层
    • 6.3 木星系
    • 6.4 土星系(一)
    • 6.5 土星系(二)
    • 6.6 天王星系与海王星系
  • 7 行星磁层与辐射带
    • 7.1 木星的发现与认识
    • 7.2 土星与天王星
    • 7.3 电离辐射
    • 7.4 宇宙射线
    • 7.5 范艾伦辐射带
    • 7.6 木星辐射带
    • 7.7 天王星季节
    • 7.8 各天体的物质构成
    • 7.9 木星的成分
    • 7.10 潮汐加速与潮汐减速
    • 7.11 火星探测
    • 7.12 木星的结构
    • 7.13 木星的温度
    • 7.14 状态方程与相图
    • 7.15 木星的内部结构
  • 8 太阳系小天体
    • 8.1 核心吸积理论(一)
    • 8.2 核心吸积理论(二)
    • 8.3 木星的形成
    • 8.4 系外行星探测(一)
    • 8.5 系外行星探测(二)
    • 8.6 系外行星探测(三)
    • 8.7 小行星带天体与柯依伯带
    • 8.8 彗星
    • 8.9 小行星的形成
    • 8.10 小行星的分布
    • 8.11 陨铁
    • 8.12 石铁陨石
    • 8.13 彗星的起源
    • 8.14 妊神星的故事
    • 8.15 塞德娜的故事
  • 9 探索太阳
    • 9.1 研究太阳的意义
    • 9.2 太阳的结构
    • 9.3 太阳爆发
    • 9.4 太阳活动周
    • 9.5 太阳探测
  • 10 寻找地外生命
    • 10.1 外星生命
    • 10.2 宜居星球
    • 10.3 生命起源
    • 10.4 外星文明
    • 10.5 费米悖论
  • 11 阅读
    • 11.1 阅读
  • 12 问卷调查
    • 12.1 问卷调查
潮汐加速与潮汐减速
  • 1 视频
  • 2 章节测验



潮汐加速是主星(行星的地球)和卫星(月球)之间潮汐力的效应。这种“加速”通常都是负面的效应,如果卫星是在顺行轨道上运行,会逐渐退行和远离行星,相对的,行星的自转也会减缓 (角动量守恒)。这个过程最终会导致质量小的先潮汐锁定,然后大的也会如此。地月系统是研究这种情况的最佳天体。

卫星轨道周期短于主星(行星) 的自转周期,或是逆行轨道的状况,称为潮汐减速,是一种类似的程序(卫星的角动量减少)。


有两种类型:

快速卫星:有些气体巨星行星的卫星和傅伯斯的轨道在同步轨道半径之内,使其轨道周期短于行星的自转周期。在这种情况下,由卫星引起的潮汐隆起会落后于卫星,因此会减低卫星在轨道上的速度。净效应是,卫星的轨道衰变使它以螺旋逐渐朝向行星;行星的自转也会在这个过程中略为加速。在遥远的未来,这些卫星将撞及行星或是进入洛希极限而被潮汐力破坏成碎片。然而,在太阳系内所有这一类的卫星都是非常小的天体,它们在行星上造成的潮汐隆起也非常的小,因此效果通常都很微弱,而且轨道衰变也非常的缓慢受影响的卫星。

逆行卫星:所有的逆行卫星因为卫星的轨道运动和行星自转的方向相反,所以都经历过某种程度的潮汐减速,从它们的潮汐隆起得到恢复力。有别于之前快速卫星的是自转也慢了下来,而不是被加速 (角动量依然是守恒的,因为在这种情况下行星的自转和卫星的公转着相反的符号)。在太阳系内,唯一受到这种影响而不能被忽略的是海王星的卫星崔顿。其他的逆行卫星因为轨道距离的遥远,和行星之间的潮汐力影响可以忽略不计。金星没有卫星的一个主要原因被认为是金星具有非常慢和逆向的自转,任何假设的卫星很久以前就蒙受了减速。