[科普中国]-逆行轨道

逆行轨道

在太阳系，所有行星以及几乎所有其他天体围绕太阳公转方向都和太阳自转方向相同，这被称为顺行（prograde），但也有不少彗星和少数小行星除外，它们的公转方向和太阳自转方向相反，这被称为逆行（retrograde）。处于逆行轨道的不仅有彗星和小行星，还有一些卫星，这些卫星的公转方向和它们所围绕的行星自转方向相反。这种处于逆行状态的天体的轨道，即为逆行轨道（retrograde orbit）。

倾角判定一个天体的轨道倾角可以表示该天体是处于顺行轨道还是逆行轨道。天体轨道倾角是一个天体的轨道平面与某一个坐标平面之间的倾角，比如与该天体所绕转的天体的赤道面之间的倾角。

在太阳系，行星的轨道倾角是依照与黄道面之间的倾角来定义，黄道面是地球围绕太阳公转的轨道平面。而太阳系的卫星的轨道倾角是按照与其绕转的行星的赤道面之间的倾角来定义。

一个轨道倾角为0度到90度之间的天体，公转方向和其绕转的天体自转方向相同，即在顺行轨道上；一个正好有着90倾角的天体则既非顺行也非逆行，有着垂直轨道；而一个倾角在90度到180度之间的天体则处于逆行轨道上。

探索方法为了探索逆行地球同步轨道在主要环境力作用下的轨道特性,给出了适合进行数值仿真的轨道动力学模型,并以先进的RKDP方法进行求解.对所得仿真数据利用求和取平均的方法去除摄动力产生的短周期效应,通过分析去短周期项后的数据揭示出了逆行地球同步轨道的演变特点.2

太阳引力对DRO稳定性有破坏作用，但仍能保持较长时间的绕飞。随后，利用与DRO相切的Lyapunov轨道研究了DRO的低能轨道转移：利用地月系LL2点Lyapunov轨道的不变流形，实现DRO的快速转移；利用LL2点Lyapunov轨道作为弱稳定边界（WSB）转移的入口，实现DRO的低能转移。34

逆行成因基础理论当恒星系或行星系形成时，其物质会形成扁盘形，多数的物质都在扁盘中按同一方向自转和公转，这种一致性是由于气体云的坍缩形成，而这种坍缩的特性可由角动量守恒定律所解释。

太阳系既是如此，太阳系内多数行星的自转方向都和太阳自转方向相同，但也有金星和天王星这样的例外，它们是反向自转；多数太阳系天体的公转方向也都和太阳自转方向相同，只有一些彗星和少数小行星除外，不仅如此，太阳系行星的大多数卫星也是按照顺行方向围绕行星公转（对于天王星的卫星来说，由于与天王星自转方向相同，结果就是相对太阳来说是逆行的）。

顺行的基础理论即基于前述恒星系和型星系形成理论，而逆行轨道成因，则因不同的天体而有不同解释：

卫星太阳系内，有一些卫星是以逆行方式公转，即公转方向和归属行星的自转方向相反。这样的卫星通常都较小并且远离其归属的行星，唯一的例外是海王星卫星特里同（海卫一），它体积大并且距离海王星近。据认为包括特里同在内的这些逆行卫星，是被其归属的行星所捕获的天体，它们的形成地在别处。一个被捕获的卫星是顺行还是逆行，取决于当初它被捕获时是从行星的哪个方向经过。5

行星环土星光环福柏环（Phoebe ring）内的小碎片被认为应当是逆行的，因为这个环内的物质来自逆行卫星福柏（土卫九）。6

小行星小行星通常是在顺行轨道上，目前只知道少数位于逆行轨道的小行星。

一些拥有逆行轨道的小行星可能是外围物质散尽的彗星，但另一些可能是由于和木星之间的引力相互作用而获得了逆行轨道。6

彗星来自太阳系遥远外围奥尔特云的彗星比小行星更容易进入逆行轨道，著名的哈雷彗星就沿逆行轨道绕太阳旋转。

矮行星目前已知的全部矮行星都是顺行轨道，只不过有些自转方向相反，冥王星就是反向自转，其自转轴倾角大约为120度。6

大行星太阳系内的大行星不存在逆行，但2010年发现的几个太阳系外的热类木行星（Hot Jupiters）拥有逆行轨道，这给前述行星系形成理论提出了质疑。对此，唯一的解释是，这些恒星和它们的行星不是独自形成的，而是形成于星团中，当一个恒星的原始星盘与另外一个相撞，或者从其它恒星的原始星盘中夺取了物质时，会造成星盘的逆行，并造就这样的行星。6

恒星在恒星系中，从银晕里比银盘里更容易发现拥有逆行轨道的恒星，银河系的外围银晕就有许多拥有逆行轨道的球状星团，它们并且拥有反向自转或者零自转的特性。银晕包括两个不同的组成部分，位于内侧银晕的恒星多数都拥有围绕星系的顺行轨道，而外侧银晕的恒星通常拥有逆行轨道。

在银河系的银盘中，距离地球13光年的卡普坦星（Kapteyn's Star）在逆行轨道上围绕银河系核心高速运转，据认为它曾属于一个矮星系，而这个矮星系被银河系吞并时，它被剥离出来。

卫星星系

在星系团中，星系之间近距离飞掠以及合并会把一些物质从星系内拉出来，并形成较小的卫星星系，它们会沿着顺行轨道或者逆行轨道围绕较大的星系运转。

围绕银河系运转的名为Complex H的卫星星系就是沿着逆行轨道，它正处于撞入银河系的过程中。

星系核球

NGC 7331是一个有着逆行核球的星系，其核球的自转方向和整个银盘的旋转方向相反，这可能是落入物质导致的结果。7