Инвариантная плоскость

У этого термина существуют и другие значения, см. Плоскость Лапласа (значения).

Инвариантная плоскость, инвариантная плоскость Лапласа — плоскость, проходящая через центр масс планетной системы и перпендикулярная ее суммарному вектору момента импульса. В Солнечной системе, в отличие от плоскостей экватора и эклиптики, эта плоскость постоянна и не меняется со временем^[1].

История термина

Инвариантную плоскость в 1789 году ввёл Пьер Симон Лаплас и предложил её использовать как основную плоскость при описании Солнечной системы из-за того, что она неизменна, в отличие от экватора и эклиптики^[2].

Однако, плоскость эклиптики всё равно используется чаще, так как её положение определить проще, чем положение инвариантной плоскости^[3].

Также существует другая плоскость Лапласа, которая относится к орбитам спутников планет^[4].

В Солнечной системе

В суммарный момент импульса Солнечной системы 61% вклада вносит Юпитер, и плоскость его орбиты всегда отклонена менее чем на 0,5°. Вместе планеты-гиганты — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — вносят 98% вклада. Несмотря на то, что сама плоскость неподвижна, если не влияют внешние силы, углы наклона планет к ней могут меняться из-за их взаимодействия друг с другом^[3].

Наклон орбит объектов Солнечной системы к различным плоскостям[3]
Небесное тело		Эклиптика[5]	Солнечный экватор	Инвариантная плоскость[6]
Планеты земной группы	Меркурий	7,01°	3,38°	6,34°
	Венера	3,39°	3,86°	2,19°
	Земля	0	7,155°	1,57°
	Марс	1,85°	5,65°	1,67°
Планеты-гиганты	Юпитер	1,30°	6,09°	0,32°
	Сатурн	2,49°	5,51°	0,93°
	Уран	0,77°	6,48°	1,02°
	Нептун	1,77°	6,43°	0,72°
Другие объекты	Плутон	17,12°	11,88°	15,55°
	Церера	10,62°	—	9,20°
	Паллада	35,06°	—	34,43°
	Веста	5,58°	—	7,13°

Примечания

1. Г. А. Чеботарев. Лапласа неизменяемая плоскость  (неопр.). БСЭ. Дата обращения: 18 мая 2020. Архивировано 26 февраля 2008 года.
2. La Place, Pierre Simon, Marquis de^[англ.]. Mécanique Céleste. — Boston, MA, 1829. — С. volume I, chapter V, especially page 121.. — «English translation published in four volumes, 1829–1839; originally published as Traite de mécanique céleste [Treatise on Celestial Mechanics] in five volumes, 1799–1825.».
3. D. Souami, J. Souchay. The solar system’s invariable plane (англ.) // Astronomy and Astrophysics. — EDP Sciences, 2012. Архивировано 29 сентября 2020 года.
4. Tremaine, S.; Touma, J.; Namouni, F. Satellite dynamics on the Laplace surface (англ.) // The Astronomical Journal : journal. — IOP Publishing, 2009. — Vol. 137, no. 3. — P. 3706—3717. — doi:10.1088/0004-6256/137/3/3706. — Bibcode: 2009AJ....137.3706T. — arXiv:0809.0237.
5. Орбитальные параметры планет  (неопр.). Дата обращения: 18 мая 2020. Архивировано 7 мая 2020 года.
6. Heider, K.P. The Mean Plane (Invariable plane) of the Solar System passing through the barycenter  (неопр.) (3 апреля 2009). Дата обращения: 10 апреля 2009. Архивировано из оригинала 3 июня 2013 года. produced using Vitagliano, Aldo Solex 10  (неопр.) (computer program). Дата обращения: 18 мая 2020. Архивировано из оригинала 10 февраля 2012 года.