行星為何都有自己的軌道（行星的軌道並非你想像的那麼完美）

2023-04-14 12:02:18

萬有引力！所有可見的物質都具備它！因為行星不止一顆，行星與行星之間都會受到彼此引力的影響，這就是它們之間的攝動或軌道共振。

首先我們從逆向思維來思考，如果一個系統內的兩個行星在不受系統外力的作用下，那麼以其中一個行星為參照物，另外一個行星的運動軌跡就是一個完美的圓周運動，此時他們是不受任何系統外力影響的。但在現實情況中這肯定是不可能的，因為宇宙中的物質太多，無論怎樣都存在其他物體的萬有引力對其運行軌道的幹擾。比如我們的太陽系，除了8大行星以外，還可能隨時會有遠處飛來的彗星或小行星。（萬有引力可以用在短時期事件中）

當軌道離心率e=0時，便是做圓周運動，但在宇宙中以這種軌道運行的行星幾乎是不可能存在的。當軌道離心率在0～1之間時，便是我們熟知的橢圓軌道，我們所有的行星就是這樣的軌道。它必須是這樣的軌道，因為行星之間都會互相影響，以此橢圓軌道來穩定各自的運動。當軌道離心率e=1時，便是拋物線軌道。當軌道離心率e大於1時，便是雙曲線軌道，如彗星的軌道。

e值對應的狀態，來自WJ百科

在太陽系行星中離心率最小的為金星，其離心率值小於0.01，約為0.007，這是什麼概念？意思就是金星的軌道最接近於圓形，但還不是圓的，仍然會受到其它行星引力擾動的影響。水星擁有太陽系行星家族中最大的離心率（約0.20563），它圍繞太陽公轉的軌道是一個很「顯眼」的橢圓。

還有一點需要知道的就是軌道共振（軌道共振的物理原理在概念上類似於推動兒童蕩的鞦韆，軌道和擺動的鞦韆之間有著一個自然頻率，其它機制和「推」所做的動作周期性的重複施加，產生累積性的影響），它可以使行星在軌道上穩定的運行。軌道共振，粗略的講就是兩個天體之間的公轉周期性有著簡單的整數比，如某一天體公轉周期為2，另一個天體恰好公轉周期為3那麼這兩個天體2:3（或3:2）的共振 。這樣它們的軌道一般很穩定（但有例外）。

行星之間的軌道共振，來自WJ百科

最後引用史蒂芬·霍金教授《大設計》裡面的話：「這一切都是上帝創造出來給我們看的……，如果您能理解為什麼會這樣的話，那麼您將會見到上帝本人。」

行星的軌道，圖：Kalebmcardle

參考資料

1.WJ百科

2.天文學名詞

3.所有數據參數引用至NASA-Planetary Fact Sheets

文章作者：零度星系（天文在線）

審核人員：暫無，徵集審核志願者中。要求細心仔細，女生優先。）

最終審核：

編輯用時：2018年09月12日-2018年09月16日

審核用時：

最後更新：2019年1月3日星期四

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全文排版：天文在線（零度星系）

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