一般三体问题运动区域的某些问题

本文研究了一般三体问题中相对于不变平面的天体的轨道倾角和纬度的变化范围,给出了可允许的倾角和纬度范围的充要条件。还证明了当三体处于共线位置时,倾角的变化范围为最大和最小(分别对应于位函数的最大和最小值)。     

海王星特洛伊:回顾与新成员

目前观测到的海王星特洛伊天体已有17颗并已积累了较为精确的轨道数据,系统分析了这些天体轨道的动力学稳定性.数值结果表明:除去两个寿命短到只有数万年和百万年的临时海王星特洛伊,大部分天体在其轨道根数不确定范围内都可以存活至45亿年.大约有一半的海王星特洛伊在45亿年的时间内离开共振区,而逃离的途径是复杂动力学机制下轨道根数空间内缓慢的扩散.在半人马小行星群中识别并证认了一个新的海王星特洛伊天体2012 UW177,数值模拟表明该天体目前正在围绕海王星L4点的蝌蚪形轨道上运动.该天体大约在23万年前进入当前轨道,且未来将在该轨道停留至少130万年.约54°的倾角使得它的轨道成为最倾斜的轨道,并且使得该天体展现经由拟卫星轨道的复杂有趣的共轨轨道转换.     

限制性三体问题中摄动运动方程的坐标系选择

针对限制性三体问题,分别选取以中心天体和摄动体质心为坐标原点的惯性系,及以中心天体为坐标原点的非惯性系,讨论了不同坐标系下天体运动轨道描述的异同。利用运动天体轨道能量E的大小,可以确定受摄运动方程采用椭圆轨道根数还是采用双曲线轨道根数进行描述。为此,推导出一个关于轨道半长径和偏心率满足的临界关系判别式。结果表明,在摄动天体质量较大的情况下,非惯性系中存在大量轨道,这些轨道在原惯性坐标系中是稳定的椭圆轨道,转换到非惯性系中后却无法用椭圆轨道根数进行描述。只能引入双曲线轨道根数来描述轨道,由此将产生非惯性系下摄动运动方程轨道根数类型选择问题。最后,指出选择雅可比坐标系可以避免上述问题,并推导出适用于任意运动区域的具有统一形式的摄动函数展开式。     

BL Lac天体处于高态与低态时的短时标光变的差异及机制研究

分析了１９９３－１９９５年ＢＬＬａｃ、ＯＪ２８７和ＰＫＳ０７３５＋１７８三颗ＢＬＬａｃ天体光变的监测结果,并结合文献上他人发表的资料,发现一些ＢＬＬａｃ天体处于高态时活动性较强,短时标光变频繁发生,而处于低态时活动性较弱,短时标光变很少发生．文中提出活动星系核的相对论性喷流方向会改变,从而导致长期光变;高态是喷流方向与观测者视线夹角较小的表现,而低态则是夹角较大的表现。利用该模型能够解释ＢＬＬａｃ天体短时标光变行为在高态和低态下的差别,并能很好地解释Ｔａｋａｌｏ等人监测ＯＪ２８７时发现的新现象．     

关于共线平动点的特征及其在深空探测中的应用

系统阐述了小天体运动对应的圆型限制性三体问题共线平动点的强不稳定性特征,以及其附近的条件周期轨道——晕轨道(Halo Orbit)的存在、相应解的构造。这种特殊的轨道形式和共线平动点附近的弱稳定走廊,可分别用于在深空特殊位置附近定点有各种科学探测目标的探测器和向节能轨道过渡的通道。     

小行星掩星观测攻略

“掩”,顾名思义,遮盖,掩蔽。当两个天体与地球在同一个轨道平面排成一直线时,从地球上看去,发生了一个天体被另一个天体掩蔽的现象。这现象被称为“掩星”现象。对于不同天体相互之间的遮掩,天文学上给出了不同的名称,例如:月球部分或全部挡住了太阳,称之为“日食”;地影部分或全部遮盖了月球,称之为“月食”;掩的天体的直径比被掩的天体小时,被称为“凌”,等等。水星、金星凌日;     

Kuiper带天体的原始分布模拟

用包括太阳、8颗大行星、冥王星和UB313以及无质量实验粒子在内的N体问题的天体动力学模型,取当前观测的天体轨道根数为初始条件,对具有确定轨道根数的551个Kuiper主带内的小天体进行了10亿年的轨道反演数值模拟.结果显示:当前观测的这些Kuiper 天体中的1/3以上在10亿年前就位于该区域,少部分位于海王星轨道之内,其他在5OAU之外;在4.5亿年前,整个Kuiper主带内的天体呈较好的正态分布,海王星3:2共振带内没有像今天这样的天体聚集现象.     

中英科学家加蓬联合观测日全食

地球围绕太阳公转,每年365．26天旋转一周,地球的轨道平面被称为黄道。月亮围绕地球公转,每27．3天完成一次周期运转,月亮的公转轨道面称为白道。白道与黄道之间的夹角略有变化,平均为509’。由于地球和月球的轨道运动,如果地球、月球和太阳恰好位于同一条直线上,月球处在地球和太阳之间时,在地球上处在太阳和月球连线方向的区域便会观看到日全食现象。     

第三体摄动分析解的一种表达式

在太阳系中,大行星、小行星和卫星（包括自然卫星和人造卫星）等对应的运动问题,都可以处理成受摄二体问题,而摄动源又多为第三体,作为第三体的摄动天体,有的比运动天体离中心天体近,有的则相反,前者称为内摄内体,全者则称为外摄天体,对一个具体的运动天体,可以同时出现这两个摄动天体,但是,只要运动天体与摄动天体的轨道都建立在以中心天体（质心）为坐标原点的同一坐标系内,那么在一定条件下（即除运动天体与摄动天体     

长期共振迁移对经典Kuiper带的影响

太阳星云气体的耗散可以引起长期共振迁移(secular resonance sweeping,SRS),当长期共振的位置扫过经典Kuiper带小天体(Kuiper Belt objects,KBOs),就会激发其轨道倾角.详细研究了在太阳系紧致构形中(指四个大行星轨道彼此相距较小的状态)SRS对经典KBOs轨道倾角的激发过程,发现KBOs轨道倾角受激发的程度敏感地依赖于星云气体中面与太阳系不变平面1的夹角δ:当星云气体中面与不变平面重合,即δ=0时,经典KBOs倾角受到的激发很小;而当星云气体中面与黄道面重合,即δ≈1.6°时,在合理的初始条件下,经典KBOs的倾角最高可以被激发到30°以上.另外,通过模拟木星具有较大轨道倾角的情形以及SRS和大行星轨道迁移同时发生的情形,发现对于经典KBOs倾角的受激发程度而言,它们两者的影响都远弱于δ.     

艺术天体摄影的意境

如果把天体摄影当作摄影的一个门类来考虑,必然要提到其质量标准和艺术标准。有一点笔者认为,作品除非达到大卫·麦林的水准或拍到了尚未发现的新天体、新现象,一般的天体摄影作品是没有什么科学价值的,这样更应该考虑上述两个标准。用跟踪法拍摄一个深空天体,其质量标准有两个,一是该深空天体拍摄的效果如何,二是照片中的天空应该是既深黑又通透,背景的恒星的点像应该是密、小、圆。后者更是检验拍摄是否成功的重要标准,达不到这个标准,便是废片。达到这样的质量标准又谈何容易,既使能达到上述质量标准,又不可能把某一深空天体…     

宇宙信息

对天文学家来说,最困难的工作之一是判断遥远天体的质量。不过,一旦发现相互围绕作轨道运动的天体,这个工作就比较容易了。最近,天文学家借助哈勃空间望远镜测量了一对褐矮星的质量,其中一颗褐矮星的质量是木星质量的55倍,另一颗是35倍。它们的质量只有达到木星质量80倍时才能启动核聚变反应。     

BL Lac天体处于高态与低态时的短时标光变的差异及机制研究

分析了１９９３－１９９５年ＢＬ Ｌａｃ、ＯＪ２８７和ＰＫＳ０７３５＋１７８三颗ＢＬ Ｌａｃ天体光变的监测结果,并结合文献上他人发表的资料,发现一些ＢＬ Ｌａｃ天体处于高态时活动性较强,短时标光变频繁发生,而处于低态时活动性较弱,短时标光变很少发生。文中提出活动星系核的相对论性喷流方向会改变,从而导致长期光变;高态是喷流方向与观测者视线夹角较小的表现,而低态则是夹角较大的表现。利用该模型能够解释ＢＬ     

两个可能存在大质量类冥王星的区域

1992年以来，在海王星外的太阳系发现了近千个小天体，称为Kuiper带天体(KBO)或Edgeworth—Kuiper带天体，其中有一部分偏心率和倾角较大的小天体与海王星之间存在3：2平运动共振，轨道特征类似冥王星，命名为类冥王星，自KBO发现以来，天文学家们进行了多次小天区的搜索，发现了几个质量较大的KBO，通过数值计算，在轨道参数空间发现了两个和冥王星一样同时具有3种共振的区域，在这两个区域里的小天体既避免了海王星的强摄动又不会与冥王星密切交会，轨道非常稳定，因此有可能在其中发现质量较大的类冥王星。     

5月16日月掩金星的观测

月球以大约27．32天的周期在天球上运行一周,每小时相对于星空背景向东移动约半度,其运行轨道和黄道有大约5°09’的夹角。不同的行星其运行轨道和黄道也有不同的夹角,其中金星的运行轨道和黄道有大约3．4度的夹角。这样,月球由西往东在星空中周期性运行时,每个月都会发生恒星合月或行星合月现象。有时月球会将背景上的恒星或行星遮掩,就产生了月掩恒星或行星的现象。每次当发生这类掩星天象时,地球上只有一部分地区的人可以观测到。     

任意倾角的共轨运动研究

共轨运动天体与摄动天体的半长径相同,处于1:1平运动共振中.太阳系内多个行星的特洛伊天体即为处于蝌蚪形轨道的共轨运动天体,其中一些高轨道倾角特洛伊天体的轨道运动与来源仍未被完全理解.利用一个新发展的适用于处理1:1平运动共振的摄动函数展开方式,对三维空间中的共轨运动进行考察,计算不同初始轨道根数情况下共轨轨道的共振中心、共振宽度,分析轨道类型与初始轨道根数的关系.并将分析方法所得结果与数值方法的结果相互比较验证,得到了广阔初始轨道根数空间内共轨运动的全局图景.     

天体运动的轨道偏心率研究概述---从恒星系统到行星系统

偏心率是描述天体运动轨道的重要参数之一, 能够为揭示天体的动力学演化提供重要线索, 进而帮助理解天体形成与演化的过程及背后的物理机制. 随着天文观测技术的不断发展, 人们对于天体运动轨道的研究已经走出太阳系, 包含的系统也从大质量端的恒星系统延伸到了低质量端的行星系统. 聚焦天体轨道偏心率研究, 回顾了目前在恒星系统(包括主序恒星、褐矮星以及致密星)和行星系统(包括太阳系外巨行星以及``超级地球''、``亚海王星''等小质量系外行星)方面取得的进展, 总结了不同尺度结构下偏心率研究的一些共同之处和待解决的问题. 并结合当下和未来的相关天文观测设备和项目, 对未来天体轨道偏心率方面的研究工作进行了展望.     

中国小望远镜观测太阳系小天体项目的回顾

回顾了中国用小望远镜进行的一些科研项目,如小行星的天体测量和测光观测,近地天体的观测和天然行星卫星的天体测量观测.介绍了小行星和近地天体轨道的测定,以及行星/月球历表的编制.简述了天体测量标准区的建立,从射电源光学对应体推算光学和射电参考架的联系,双星轨道的测定,以及星团成员星自行的测定.提出了改进GSC2.3的新项目...     

地-月系平动点轨道的特征及其相关问题

当探测器定点在地-月系共线平动点L_1、L_2附近的halo轨道或Lissajous轨道时,由于其固有的动力学特征,通常是被人们置于地-月系质心旋转坐标系中展现其几何特征.其实,它们同样是环绕地球运行的Kepler轨道,这类探测器实为地球的远地卫星.但由于其自身所具有的不稳定性特征,在轨道外推中,初值误差的传播程度远比一般的环绕型探测器轨道外推显著.这在轨道设计、运行控制和地面测控等领域都是需要重视的问题.尽管如此,除在构造这类轨道变化的受摄分析解时遇到困难外,对其定轨等问题,与一般远地卫星类似,并无其他特殊要求.将具体给出该类轨道由于不稳定特性引起误差快速传播的定量状态和相应的理论分析,以及实际应用中的短弧定轨和相应的高精度轨道预报方法,并附有实测资料进行定轨结果的检验.     

夜空中五位神秘的“漫游者”

恒星与行星现在我们已经知道,日、月、行星和恒星在天空中都是沿着各自的视运动轨道,有规律地运动着。所谓天体的视运动,就是指地面上的观测者直接观察天体在空中的运行,而非天体在宇宙中的实际运行。天体的视运动分为周日视运动与周年视运动。