Эволюция орбитального движения спутника
Основными факторами, под воздействием которых происходит эволюция системы
планета (астероид) - спутник, являются:
- приливное взаимодействие между планетой и спутником
- взаимодействие между спутниками, если их несколько
- изменение массы и вращательного момента тел при соударениях с другими телами
Столкновения с астероидами или другими крупными телами могут как ускорить
спутник, так и затормозить его, при этом спутник может выйти из сферы
гравитационного влияния планеты или, наоборот, упасть на нее. Однако
такие процессы являются довольно редкими и не должны оказывать существенного
влияния на эволюцию спутниковых систем. Поэтому, если рассматривать эволюцию
только одного спутника, доминирующим фактором, вызывающим изменение
параметров орбиты спутника, будет приливное взаимодействие между спутником
и планетой. Планетные приливы, вызванные воздействием спутника, передают
энергию и момент импульса орбитальному движению спутника, что вызывает
изменение размеров большой полуоси спутника.
Так как вещество планеты не является ни абсолютно жидким, ни абсолютно
упругим, то происходит рассеяние энергии при деформации тела планеты, что
приводит, в свою очередь, к задержке реакции вещества.
Будет большая полуось орбиты увеличиваться или уменьшаться - зависит от
соотношения между периодами вращения планеты и обращения спутника. Если
период вращения планеты меньше (что является типичным для Солнечной
системы), то наличие трения задержит смещение приливного горба, который
вращается с опережением спутника, на некоторый угол, в
результате этого момент импульса и энергия вращательного движения планеты
передаются спутнику (b на рисунке). Следствием является замедление вращения планеты
и увеличение большой полуоси орбиты спутника. Примером такого процесса
является система Земля - Луна.
В случае, если период вращения планеты больше периода обращения спутника,
наблюдается обратная картина - убыстрение вращения планеты и уменьшающаяся
в размерах орбита спутника (c на рисунке). Такие процессы в Солнечной системе
более редки, и в качестве примера можно привести спутники Марса Фобос и Деймос.
