AEEA 天文教育資訊網

上網探索宇宙的好選擇 !   Activities of Exhibition and Education in Astronomy.

2005 年 2 月 23 日

衛星 (53): 距離與公轉週期的關係
提供者 : 陳輝樺 (AEEA ,NMNS )

說明 : 刻卜勒 發現 行星 橢圓的公轉軌道的 「 刻卜勒行星第一運動定律 」同時, 他按照前人都把行星運動速度當成「 等速 」處理, 卻仍得不到符合觀測的結果。 後來,他發現 行星 在橢圓的公轉軌道上運行的速度不是固定的常數, 而是在等時間內,行星和 太陽 的聯線所掃過的面積相等, 這就是「 刻卜勒行星第二運動定律 」,又稱為「軌道面積定律」。

        刻卜勒又一直在想:行星軌道半徑與週期之間是否有神秘的和諧關係存在? 他在《世界的和諧》一書中敘述天球音階的和諧,以及天體變化與人體的關係, 書中只有一頁記載第三定律的內容── 行星軌道半徑 R 的三次方與其公轉週期 T 的平方之比值是固定的 。 但這一頁影響了英國的科學家虎克、哈雷、 牛頓 天體物理上的思考, 終於導致數十年後「 萬有引力 」的重大發現。

        相同地,我們將討論的主角「行星」換成「 衛星 」、 環繞的主體「太陽」換成「行星」,則 刻卜勒行星第三運動定律 仍然是否成立呢? 依據 牛頓力學 的討論,上述這個答案應是成立的。 也就是 衛星 軌道半徑長軸 a 的三次方與 其公轉週期 T 的平方之比值是固定的 (即 T2 = κ a3 ,其中 κ 為常數適用於繞行同一行星公轉的衛星, κ 值得意義我們稍後再介紹)。 上圖右上方箭頭所指的是 2000 年薪發現的土星衛星 S/2000 S2。


明日主題 : 衛星 (54): 順行或逆行於行星自轉方向的現象
前一天主題 天文學名詞解釋 每日主題庫、主題分類介紹 天文展演教學模型、天文教學媒體製作、遠距遙控觀測模擬、展示場展覽介紹 天文學基本認識、天文觀測活動、九年一貫天文輔助教材教案、天文史哲介紹、動手作天文等教育活動 主題課程、Q&A、天文新知介紹、遠距天文教學輔導、FAQs、數理與自然探究 天文相關網站 E-mail 給主編、提問題和看法、與 AEEA 互動 後一天主題

主編 : 陳輝樺 、 王夕堯
                          諮詢服務 : 陳輝樺 或 (NMNS 國立自然科學博物館)
                                  王夕堯 (NTPU 國立台北大學)
                                                       蘇明俊 (NKNU 國立高雄師範大學科教所)


本網站所有圖片未特別聲明者,都是取材自美國太空總署 (NASA) 網頁 ,請勿作商業用途使用。