彗星和軌道根數

快捷方式: 差异，相似，杰卡德相似系数，参考。

彗星和軌道根數之间的区别

彗星 vs. 軌道根數

彗星（Comet，有時也被誤記為慧星）是由冰構成的太陽系小天體（SSSB），當他朝向太陽接近時，會被加熱並且開始釋氣，展示出可見的大氣層，也就是彗髮，有時也會有彗尾。這些現象是由太陽輻射和太陽風共同對彗核作用造成的。彗核是由鬆散的冰、塵埃、和小岩石構成的，大小從P/2007 R5的數百米至海爾博普彗星的數十公里不等，但大部分都不會超過16公里。 彗星的軌道週期範圍也很大，可以從幾年到幾百萬年。短週期彗星來自超越至海王星軌道之外的柯伊伯帶，或是與離散盤有所關聯 。長週期彗星被認為起源於歐特雲，這是在古柏帶外面，伸展至最近恆星一半距離上，由冰凍天體構成的球殼。長週期彗星受到路過恆星和銀河潮汐的引力攝動而直接朝向太陽前進。雙曲線軌道的彗星可能在進入內太陽系之前曾經被沿著雙曲線軌跡被拋射至星際空間，則只會穿越太陽系一次。來自太陽系外，在銀河系內可能是常見的系外彗星也曾經被檢測到。 彗星與小行星的區別只在於存在著包圍彗核的大氣層，未受到引力的拘束而擴散著。這些大氣層有一部分被稱為彗髮（在中央包圍著彗核的大氣層），其它的則是彗尾（受到來自太陽的太陽風電漿和光壓作用，從彗髮被剝離的氣體、塵埃、和帶電粒子，通常呈線性延展的部分）。然而，熄火彗星因為已經接近太陽許多次，幾乎已經失去了所有可揮發的氣體和塵埃，所以就顯得類似於小的小行星。小行星被認為與彗星有著不同的起源，是在木星軌道內側形成的，而不是在太陽系的外側。主帶彗星和活躍的半人馬小行星的發現，已經使得小行星和彗星之間的差異變得模糊不清。 ，已經知道的彗星有4,894顆，其中大約有1,500顆是克魯茲族彗星和大約484顆短週期彗星，而且這個數量還在穩定的增加中。然而，這只是潛在彗星族群中微不足道的數量：估計在外太陽系的儲藏所內類似的彗星體數量可能達到一兆顆。儘管大多數的彗星都是暗淡和不夠引人注目的，但平均大概每年會有一顆裸眼可見的彗星，其中特別明亮的就會被稱為"大彗星"。 在2014年1月22日，ESA科學家的報告首次明確的指出在矮行星穀神星，也是小行星帶中最大的天體，有水氣存在。這項檢測是通過赫歇爾太空望遠鏡使用遠紅外線技術完成的。此一發現是出人意料之外的，因為彗星，不是小行星，才會有這種典型的"噴流萌芽和羽流"。根據其中一位科學家的說法："彗星和小行星之間的區隔是越來越模糊了"。 古代也有彗星出现的记录，古人一般認為彗星是凶兆。. 軌道根數（或稱軌道要素或軌道參數）是對選定的两個質點，在牛頓運動定律和平方反比定律的重力吸引下，確認特定軌道所必須要的參數。由於運動的方式有許多種的參數表示法，依照你所選定的測量裝置不同，有幾種不同的方式來定義軌道根數，但都是描述相同的軌道。 這個問題包含三個自由度（軌道上的三個笛卡兒座標系），所以每個獨立的开普勒轨道（未受到攝動）經過解析後，可以由原始的笛卡尔數值以六個參數明確地定義天體的姿態和速度。因此，所有的軌道元素組合都明確的含有這六個元素。在數學上的明確解釋和討論可以參考以下的論述（參見：軌道狀態向量）。.

二體問題

在經典力學裏，二體問題（two-body problem）研究兩個粒子因彼此互相作用而產生的運動。這是個很重要的天文問題，常見的應用有衛星繞著行星公轉、行星繞著恆星公轉、雙星系統、雙行星、一個經典電子繞著原子核運動等等。 二體問題可以表述為兩個獨立的單體問題，其中一個是平凡的單體問題，另外一個單體問題研究一個粒子因外力作用而呈現的運動。由於很多單體問題有精確解（exact solution），即不需借助近似方法就可得到問題的解答；其對應的二體問題連帶地也可解析。顯然不同地，除了特別案例以外，三體問題（或者更複雜的多體問題）並沒有精確解。.

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约翰内斯·开普勒

约翰内斯·开普勒（Johannes Kepler ，），德国天文學家、數學家。开普勒是十七世紀科學革命的關鍵人物。他最為人知的成就為开普勒定律，這是稍後天文學家根據他的著作《新天文学》、《世界的和諧》、《哥白尼天文学概要》萃取而成的三條定律。這些傑作對艾薩克·牛頓影響極大，啟發牛頓後來想出牛頓萬有引力定律。 在他的职业生涯中，开普勒曾在奥地利格拉茨的一家神学院担任数学教师，成为汉斯·乌尔里奇·艾根伯格亲王（Hans Ulrich von Eggenberg）的同事。后来，他成了天文学家第谷·布拉赫的助手，并最终成为皇帝鲁道夫二世（Rudolf II）及其两任继任者马蒂亚斯（Matthias）和费迪南二世的皇家数学家。他还曾经在奥地利林茨担任过数学教师及华伦斯坦（Wallenstein）将军的顾问。此外，他在光学领域做了基础性的工作，发明了一种改进型的折光式望远镜（开普勒望远镜），并提及了同时期的伽利略利用望远镜得到的发现。 开普勒生活的年代，天文学与占星学没有清楚的区分，但是天文学（文科中数学的分支）与物理学（自然哲学的分支）却有着明显的区分。因為宗教信仰，克卜勒將宗教論點和理由寫進他的作品。因為相信上帝用智慧創造世界，人只要透過自然理性之光，也可理解上帝創造的計畫。。开普勒将他的新天文学描述为“天体物理学”、“到亚里士多德的《形而上学》的旅行”、“亚里士多德宇宙论的补充”、通过将天文学作为通用数学物理学的一部分改变古代传统的物理宇宙学。.

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黄道

道是太阳在天球上的视运动轨迹，它是黄道坐标系的基准。另外，黄道也指太阳视运动轨迹所在的平面，它和地球绕太阳的轨道共面（看起来像是太阳绕着地球转） 。太阳的视运动轨迹并不能经常被观测到，地球自转产生了日出与日落的变化，这掩盖了太阳相对其他星星运动的轨迹。 黃道是在一年當中太陽在天球上的視路徑，看起來它在群星之間移動的路徑，明顯的也是行星在每年中所經過的路徑。更明確的說，它是球狀的表面（天球）與黃道平面的交集；以幾何學來描述，它是包含地球環繞太陽運行的平均軌道平面。 西方的黃道（ecliptic）一詞是從蚀（eclipse）發生的地方延伸出來的。 由于地球公转受到月球和其他行星的摄动，地球公转轨道并不是严格的平面，即在空间产生不规则的连续变化，这种变化包括多项短周期的和一项缓慢的长期运动。短周期运动可以通过一定时期内的平均加以消除，消除了周期运动的轨道平面称为瞬时平均轨道平面。.

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離心率

離心率又稱偏心率，是指圆锥曲线上的一点到平面内一定点的距离与到不过此点的一定直线的距离之比。其中此定点称为焦点，而此定直线称为准线。 设一圆锥曲线C由C: d(P,M).

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攝動

攝動（Perturbation）是天文學上的一個術語（專有名詞），是用來描述一個大質量天體受到一個以上質量體的引力影響而可察覺的複雜運動。 這種天體的複雜運動可以分成不同的成分而加以描述。首先，假設它的運動只受到一個天體的引力影響，因此它的運動是必然的結果。以其它的方法表示，這種運動可視為二體問題的解，或是為受到攝動的克卜勒軌道。然後，假設上未受到攝動的運動和實際的運動之間的差別，這是由於來自額外的一個或多個物體的引力效應，就是所謂的攝動。如果只有另一個影響較顯著的天體，則這種攝動的解稱為三體問題；如果有多個物體都有顯著的影響，這種運動可以作為更高階的代表，稱為多體問題（N體問題）。 當年，牛頓在導出他的引力運動時，就已經承認攝動的存在，並知道這種計算的複雜和困難。從牛頓的時代開始，已經發展出一些數學上的技術來分析攝動，它們可以分為兩大類：一般攝動和特殊攝動。分析一般攝動的方法，運動的常微分方程可以得到解答，通常是一系列的逼近，還有使用三角函數或代數的結果，再使用許多不同的設定，通常就可以得到不同設定條件下的解。從歷史上看，一般攝動是先被研究的，因為特殊攝動的方法：數值資料、表示位置的值、速度和加速度的影響，是建立在微分方程數值積分的基礎上。 許多系統都涉及多體引力，存在於其中的一個物體是佔有引力優勢的主導者（例如，恆星系，在這樣的案例中是恆星和它的行星；或是行星系，在這樣的案例中是行星和它的衛星）。然後，其它的引力影響，相較於未受攝動的行星，可被視為導致行星受到攝動；或是，衛星，各自環繞著主要的天體。 在太陽系，許多的攝動是由周期性的元件造成的，所以攝動的天體依照軌道的周期性或準周期的，長時間的周期－像是月球在它的強擾動軌道，這是月球運動說的主題。 行星會在其它行星的軌道導致周期性的攝動，天王星的軌道受道攝動的結果，導致1846年的發現海王星。 行星相互間的攝動會導致其軌道要素長期的準周期變化。金星目前有著最小的離心率，也就是說它的軌道是行星軌道中最接近圓形的。再過約25,000年，地球的軌道將會比金星的更圓（低離心率）。 太陽系內許多小天體的軌道，像是彗星，經常會受到巨大的攝動，尤其是通過氣體巨星的引力場時。雖然這些攝動有很多是周期性的，但也有些不是，並且這些特別可能代表著混沌運動。例如在1996年4月，木星的引力場影響到海爾-博普彗星軌道的周期從4,206年縮減為2,380年，並且這些變化將不會在任何的周期基礎上被還原。 在太空動力學和人造衛星的事件中，軌道的攝動通常來自大氣拖曳和太陽輻射壓力。.

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曆元

曆元，在天文學是一些天文變數作為參考的時刻點，例如天球座標或天體的橢圓軌道要素，因為這些會受到攝動而隨著時間變化。這些會隨著時間變動的天文變量可能包括天體的平黃經或平近點角、軌道相對於參考平面的交點、軌道近日點和遠日點或拱點的方向、其軌道半長軸的大小等等。 在中國古代曆法中，則為曆法起算的基準點。对天球坐标来说，其他时刻天体的位置可以依据岁差和天体的自行而计算出。在轨道根數的情况下，就必须考虑其他物体产生的扰动才能计算出另一时刻的轨道根数。 现在使用的标准曆元是J2000.0，即TT（Terrestrial Time）时间2000年1月1日12:00。前缀「J」代表这是一个儒略曆元（Julian epoch）。在使用J2000.0前的标准曆元是B1950.0，前缀「B」代表这是一个贝塞耳曆元（Besselian epoch）。 贝塞耳曆元在1984年前使用，而现在使用的是儒略曆元。 亨利·德雷伯星表使用B1900.0，B1900.0纪元在天文学上使用。因为恒星的赤经和赤纬会因岁差之缘故改变，天文学家经常定义某一纪元作为参考点。B1900.0纪元标准已经被后继标准所取代：B1950.0以及现在使用的J2000.0纪元标准。前缀"B"代表这是一个贝塞耳纪元而非一个儒略纪元。 对轨道参数的曆元经常会同时给出TT时间，有如下几种格式：.

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