Введение

Угол между эталонной плоскостью и плоскостью орбиты. Орбитальный наклон измеряет угол наклона орбиты объекта относительно небесного тела. Он определяется как угол между эталонной плоскостью и плоскостью орбиты или осью направления движения орбитального объекта. Для спутника, вращающегося вокруг Земли непосредственно над экватором, плоскость его орбиты совпадает с экваториальной плоскостью Земли, и его орбитальный наклон составляет 0°. В общем случае круговая орбита наклонена, проводя половину периода обращения над северным полушарием и половину – над южным. Если орбита простирается между 20° северной широты и 20° южной широты, то её орбитальный наклон равен 20°.

Орбиты

Наклон — один из шести орбитальных элементов, описывающих форму и ориентацию небесной орбиты. Это угол между орбитальной плоскостью и плоскостью отсчёта, обычно измеряемый в градусах. Для спутника, обращающегося вокруг планеты, плоскостью отсчёта обычно является плоскость, содержащая экватор планеты. Для планет Солнечной системы плоскостью отсчёта обычно является эклиптика — плоскость, в которой Земля обращается вокруг Солнца. Эта плоскость отсчёта наиболее удобна для земных наблюдателей. Следовательно, наклон Земли по определению равен нулю. Наклон может также измеряться относительно другой плоскости, например, экватора Солнца или инвариантной плоскости (плоскости, представляющей угловой момент Солнечной системы, приблизительно совпадающей с орбитальной плоскостью Юпитера).

Естественные и искусственные спутники

Наклон орбит естественных или искусственных спутников измеряется относительно экваториальной плоскости тела, вокруг которого они вращаются, при условии, что они находятся на достаточно близкой орбите. Экваториальная плоскость – это плоскость, перпендикулярная оси вращения центрального тела. Наклон в 30° также можно описать углом в 150°. Общепринято считать, что нормальной является проградная орбита, то есть орбита, вращающаяся в том же направлении, что и планета. Наклоны, превышающие 90°, описывают ретроградные орбиты (движение вспять). Таким образом: наклон 0° означает, что обращающееся тело имеет проградную орбиту в экваториальной плоскости планеты. Наклон, превышающий 0° и меньший 90°, также описывает проградную орбиту. Наклон 63,4° часто называют критическим наклоном при описании искусственных спутников, вращающихся вокруг Земли, поскольку он соответствует нулевому сдвигу перигея. Наклон, точно равный 90°, – это полярная орбита, при которой космический аппарат проходит над полюсами планеты. Наклон, превышающий 90° и меньший 180°, – это ретроградная орбита. Наклон, точно равный 180°, – это ретроградная экваториальная орбита. Для лун, образовавшихся в результате столкновений вокруг земных планет, не слишком удалённых от своей звезды, и при большом расстоянии между планетой и луной, орбитальные плоскости лун, как правило, выровнены с орбитой планеты вокруг звезды из-за приливных сил звезды, но если расстояние между планетой и луной мало, орбита может быть наклонена. Для газовых гигантов орбиты лун, как правило, выровнены с экватором гигантской планеты, поскольку они сформировались в околопланетных дисках. Строго говоря, это относится только к регулярным спутникам. Захваченные тела на далёких орбитах сильно различаются по наклону, в то время как захваченные тела на относительно близких орбитах, как правило, имеют малый наклон из-за приливных эффектов и возмущений со стороны крупных регулярных спутников.

Экзопланеты и многозвездочные системы

Наклон экзопланет или членов многозвездных систем – это угол между плоскостью орбиты и плоскостью, перпендикулярной линии видимости от Земли к объекту. Наклон 0° соответствует орбите, обращенной плоскостью к наблюдателю, то есть плоскость орбиты экзопланеты перпендикулярна линии видимости с Земли. Наклон 90° соответствует орбите, обращенной ребром к наблюдателю, то есть плоскость орбиты экзопланеты параллельна линии видимости с Земли. Поскольку термин "наклон" в исследованиях экзопланет используется для обозначения наклона относительно линии видимости, угол между орбитой планеты и осью вращения ее звезды обозначается как "угол между орбитой и спином" или "выравнивание орбиты и спина". Он показал, что для каждой планеты существует такое расстояние, при котором спутники, находящиеся ближе к планете, чем это расстояние, поддерживают почти постоянный орбитальный наклон относительно экватора планеты (с орбитальной прецессией, обусловленной главным образом приливным воздействием планеты), в то время как спутники, находящиеся дальше, поддерживают почти постоянный орбитальный наклон относительно эклиптики (с прецессией, обусловленной главным образом приливным воздействием Солнца). Спутники первой категории, за исключением Тритона, спутника Нептуна, вращаются вблизи экваториальной плоскости. Он заключил, что эти спутники образовались из экваториальных аккреционных дисков. Однако он обнаружил, что Луна, хотя и находилась когда-то на критическом расстоянии от Земли, никогда не имела экваториальной орбиты, как можно было бы ожидать, исходя из различных сценариев ее происхождения. Это явление получило название "проблемы наклона Луны", для которой впоследствии было предложено множество решений.

Другие значения

Для планет и других вращающихся небесных тел угол между экваториальной и орбитальной плоскостями – например, наклон земной оси к Солнцу или от него – иногда также называют наклонением, однако более точными терминами являются осевой наклон или обложность.