Астронет: К. В. Холшевников/Коуровка Простейшая форма представления градиента гравитационного потенциала небесных тел http://variable-stars.ru/db/msg/1202453/node3.html |
2. Гравитационное поле невращающегося тела
Рассмотрим тело , неподвижное относительно декартовой системы координат . Его гравитационный потенциал может быть представлен рядом Лапласа
по шаровым функциям
Здесь - сферические координаты, - произведение гравитационной постоянной на массу , - масштабный фактор, и - безразмерные коэффициенты Стокса, постоянные для данного тела. В общем случае , , но иногда интерес представляет часть ряда (1), так что мы не придерживаемся этих значений , ограничивая их лишь неравенствами , .
Хорошо известно, что градиент шаровой функции сам является шаровой функцией, а ее порядок повышается на единицу [2]:
Остается только выразить (также безразмерные) компоненты , векторов через . Кратчайший путь - использование слегка модифицированных соотношений [1]
где
Сравнение (4) и (5) дает компоненты
векторов
как линейные комбинации
при , при :
при
Замечание. Обычно считают и вне пределов суммирования равными нулю. В частности,
Используя (6), мы можем не учитывать (7), так как все соответствующие коэффициенты обращаются в нуль.
Стоит заметить также, что , а если начало системы отсчета помещено в центр масс , то
<< 1. Введение | Оглавление | 3. Среднеквадратическая нормализация >>