クイズ問題: 太陽系の惑星で、地軸が公転面に対して98度も傾き、ほぼ横倒しという星は何?
答え: 天王星

関連するWikipedia記事の抜粋:
title: 赤道傾斜角
text: 太陽系の惑星の赤道傾斜角は以下の通りである。天王星は自転軸がほぼ横倒しになっているので、環や衛星の位置も横向きになっている。金星は自転軸がほぼ完全に倒立しており、他の惑星と逆方向に自転していることになる。水星や木星は自転軸がほぼ垂直に直立している。
title: 地軸
text: 地軸の傾きの絶対値が最も大きい太陽系の惑星は、天王星(97.86度)である。ほとんど横倒しのまま自転していることになる。天王星の公転周期は84年であるから、例えば、極地から観測すると約40年間昼または夜が続くことになる。
title: 赤道傾斜角
text: 赤道傾斜角は0度から180度の範囲の値をとる。赤道傾斜角が0の場合、その天体の自転軸は軌道面に垂直である。赤道傾斜角が90度の場合にはその天体の自転軸は軌道面に対してちょうど横倒しとなっている。赤道傾斜角が90度を超える場合はその天体は倒立している、つまり南極を軌道面の北側に向けており、軌道面の北側から見た時の自転の向きが逆転して時計回りの回転になっていることを表す。
title: 順行・逆行
text: 地球を含むほとんどの惑星は順方向に自転している。つまり、太陽の周囲を公転するのと同じ方向に自転している(言い換えれば、自転の北極と公転の北極が太陽の北極と同じ向きになっている)。例外は金星、天王星である。天王星は公転軌道に対してほぼ横倒しに自転している。これを赤道傾斜角と自転周期で表すと、傾斜角82°で自転周期-17時間の逆行自転をしている、もしくは傾斜角98°で周期+17時間の順行自転をしている、と表される。現在の推定では、天王星は元々は普通の赤道傾斜角を持ち順行自転をしていたものが、初期の段階で大規模な天体衝突によって自転軸が倒されたと考えられているため、後者の表現が用いられることが多い(なお、天王星の衛星の公転方向は天王星本体の自転に対する方向で表されるため、衛星の順行・逆行の記述は天王星の自転をどう表現するかにはよらない)。
title: 二重惑星
text: またこの定義は、主惑星の自転速度にも依存する。静水圧平衡の状態にある天体が自転すると、赤道付近が膨らんだ回転楕円体(扁球)となる。仮に冥王星が非常に高速で自転し、その赤道半径が2010年現在に予想されている値の2倍を超えると、カロンとの共通重心が冥王星内に入ってしまう。
title: 馬蹄形軌道
text: 図1において、地球とラグランジュ点 L5 の間の内側である点Aをスタート地点とする。この場所は地球より内側であるため、小惑星の軌道速度は地球よりも速く、地球を追い抜こうとする (図中では、太陽と地球の間を通過しようとする)。しかし地球の引力によって公転方向に沿って前向きに加速されるため、小惑星の軌道は大きくなり、角速度は低下する (ケプラーの第三法則参照)。小惑星は前方に「加速」されているものの、それによって軌道が大きくなるため、角速度や軌道速度は減速してしまうことに注意が必要である。
title: ポールシフト
text: また天王星は黄道面に対する自転軸の傾き(赤道傾斜角)が97.9°、冥王星は122.5°もあり、ほぼ横倒しの状態になっている。また、金星は178°傾いており、ほぼ逆方向に回転をしている。その原因については不明だが、有力な説では、数十億年前の微惑星や原始惑星の衝突によりポールシフトが起こったのではないかと考えられている。
title: 地軸
text: 太陽系の他の惑星に目を向けると、地軸の傾き(赤道傾斜角)はさまざまである。地軸の傾きが最も小さいのは水星(0度)。水星では季節の変化が起こらない。もっとも軌道の離心率が0.20と大きいため、太陽からの距離の変化に強い影響を受ける。
title: 地軸
text: 地球は太陽の周りを回る公転の他に、自らが公転軌道上で独楽の如く回転する自転運動をしている。この二つの回転運動はそれぞれの公転面(黄道面)と自転面(赤道面)もしくは公転軸と自転軸との関わりで捉えられる。自転軸が公転軸と平行であれば公転面と赤道面が同一面となり、地軸(地球の自転軸)は公転面に対して垂直(90度)である。地球の場合は自転軸は公転軸より約23.4度傾いており、地軸と公転面の角度は約66.5度となっている。
title: 固有値
text: 地球が自転すると、地球中心から地表の各地点へ向かう矢印も一緒に向きが変わる。しかしこの回転軸上にあるベクトルだけは向きが変わらない。たとえば、地球の中心から北極あるいは南極へのベクトルはこの変換の固有ベクトルとなるが、赤道に向いているベクトルは固有ベクトルとはならない。また、地球が回転してもこのベクトルの大きさは変わらないので、この固有値は 1 である。
title: 天王星
text: 天王星の特徴の一つとして、自転軸の極端な傾きが挙げられる。天王星の赤道傾斜角は約98度、つまり黄道面に対しほぼ横倒しとなっている。加えて、公転周期が約84年なので、即ち極点では約42年間昼または夜が続くということになる。
title: 順行・逆行
text: 同様に天体の自転軸の北極は、その天体の自転方向に沿うように天体の赤道に右手の指をかぶせた時に親指が向く方向として定義する。自転軸の北側から天体を見ると反時計回りに自転するように見える。
title: 太陽系
text: ケプラーの法則では、太陽を公転する物体の軌道について示されている。この法則によると、太陽を公転している物体は太陽をひとつの焦点として、楕円で公転している。太陽に近い(軌道長半径が小さい)物体は、より太陽の重力の影響を受けるため、高速で公転するようになる。楕円軌道では、公転するたびに軌道が変化し、太陽にもっとも接近する位置は近日点、もっとも離れる位置は遠日点と呼ばれる。惑星の軌道はほぼ円形だが、小惑星や彗星、太陽系外縁天体は極端な楕円軌道になっていることが多い。こうした天体の軌道は数値モデルを用いて予測することができる。
title: 竹林明秀
text: 軌道傾斜角が95度以上の、地球の自転に対してやや逆行した軌道である。一般に軌道傾斜角がぴったり90度の場合、軌道面が変化するような理由は何もないから、常に天球に対して一定の軌道面となる。それに対し、軌道傾斜角を95度以上とした(だいたい97度から100度の)場合、地球は厳密には真球ではなくわずかに赤道がふくらんだ回転楕円体であるため、衛星に近い側による重力の影響が大きくなり、引かれる方向がわずかに地球の中心方向からずれ、結果として軌道面の変化を生じる。
title: 地球
text: 地球は太陽系の惑星の一つである。その形は、ほぼ回転楕円体で、赤道の半径は6378kmほどで、極半径は6357km。(より精度の高い数字については後述の「物理的性質」の項を参照のこと)その運動に着目すると、365日強で太陽の周囲を一周し、24時間で1回 自転しており、太陽からの平均距離は1億4960万km。
title: 章動
text: 地球は、南極と北極を結ぶ極軸(自転軸)を中心に自転している。地球は完全な球形ではなく南北に潰れた回転楕円体であるため、地球の公転軌道面(黄道面)に近い方向にある太陽や月、惑星からの引力が潮汐力として働き、極軸の傾斜を起こそうとするトルクが働く。歳差と章動は、このトルクによって引き起こされるものであり、太陽や月、惑星が位置を変えていくことによって起こる短い周期で複雑な変動を章動と呼んでいる。
title: 金星
text: 金星の赤道傾斜角は177度である。すなわち、金星は自転軸がほぼ完全に倒立しているため、ほかの惑星と逆方向に自転していることになる。地球など金星以外の惑星では太陽が東から昇り西に沈むが、(天球の同じ側を金星における北であるとして、東西南北の方角の順を同じとした場合)金星では太陽は西から昇って東に沈む。金星の自転がなぜ逆回転をしているのかはわかっていないが、おそらく大きな星との衝突の結果と考えられている。また、逆算すると金星の赤道傾斜角は3度ほどしか傾いておらず、自転軸が倒立しているとはいえ、軌道面に対してほぼ垂直になっていることになる。このため、地球などに見られるような、気象現象の季節変化はほとんどないと推測されている。
title: 公転
text: そして太陽系は、天の川銀河の銀河面にあり銀河系の中心である銀河核の周りを約2.2億年余り(銀河年)をかけて一周している。太陽系の惑星の公転面は太陽の赤道面とほぼ同じであるが、太陽の自転軸は銀河面に対して67.23°と大きく傾いている。
title: 惑星直列
text: 惑星直列(わくせいちょくれつ)とは、太陽系内の惑星が太陽に向かってほぼ一直線に並ぶ現象。
title: 天の極
text: 天の極(てんのきょく、英: Celestial pole)は、地軸と天球が交わる点である。天の北極(英: North celestial pole)と天の南極(英: South celestial pole)があり、それぞれ地軸の北極と南極を延長した場所にある。地球の自転に伴い、すべての天体は固定された天の極を中心に日周運動しているように見える。
title: エミリー・ミード
text: 人工衛星の場合には主星である地球の赤道面を基準とするのが普通である(人工衛星の軌道要素を参照)。i=63.4349°の軌道傾斜角はCritical inclinationとも呼ばれ、人工衛星の軌道要素において特に重要視される。特に地球上においてこの軌道傾斜角で公転周期が地球の自転周期の約半分になっている軌道はモルニヤ軌道(モルニア軌道)、公転周期がほぼ地球の自転周期と等しい軌道はツンドラ軌道と呼ぶ。
title: 最後の弾丸 (1971年の映画)
text: 太陽系の惑星は概ね離心率が小さく円軌道をなすが、かつて惑星であった冥王星は当時の惑星としては例外的に離心率が大きく、近日点付近では海王星よりも太陽からの距離が近くなることで知られている。また、火星も比較的離心率が大きく、これが幸いしてヨハネス・ケプラーが惑星の運動法則であるケプラーの第一法則を発見するのが容易になった。
title: 地軸
text: 地軸(ちじく)とは、地球が自転する際の軸(自転軸)であり、北極点と南極点とを結ぶ運動しない直線を指す。地球以外の惑星及び衛星についてもそれぞれの自転の軸を地軸と呼ぶ。 以降、特に断らない限り本項では、地球の自転軸について述べる。
title: 離角
text: 水星と金星の太陽からの平均距離(それぞれ0.3871 au、0.7233 au)を用いると、地球から見た水星と金星の最大離角はそれぞれ22.8度、46.3度となる。しかし、地球と内惑星の軌道がともに楕円をなし、また互いの公転面が一致していないために、毎サイクルにおける最大離角は同じではなく、毎回異なる。特に水星は軌道の離心率が約0.2と大きいため、近日点と遠日点の距離に大きな隔たりがあり、最大離角の範囲も約18度~28度と広い(すなわち、水星の最大離角の最大値は、約28度である)。金星の最大離角は、約45度~47度の範囲に収まる。
title: ラグランジュ点に存在する物体の一覧
text: 距離は地球中心から0.8403997R(Rは月の公転半径)。月中心と地球中心の距離(公転半径)を384,400kmとすると、地球中心から323,049km、月中心から61,350km。
title: 太陽系
text: 太陽系の惑星は、地球とほぼ同じ軌道平面上を公転しているが、彗星や太陽系外縁天体は、黄道面に対して大きく傾いた軌道を描くことが多い。太陽を公転するほぼすべての天体は、北極から見て反時計回りで公転しているが、ハレー彗星のような例外も存在する。
title: 北極点
text: 単に「北極点」といえば通常は地球の北極点を指すが、回転している天体一般について北極・南極という概念が適用可能である。自転運動をしている岩の塊程度の大きさの小惑星・地球の月のような衛星・内惑星(水星、金星)・外惑星(火星、木星、土星など)、さらに我々の銀河系(天の川銀河)を含む銀河系一般も自転運動をしているため、北極と南極あるいは北と南が定義される。
title: 公転
text: 太陽系の主な衛星、特に巨大ガス惑星である木星や土星の衛星の公転軌道は、それらの主星である惑星の赤道面とほぼ同一である。これらの衛星の公転軌道の傾斜は対「ラプラス面(英語版)で測られる。例外は地球の衛星である月で、その公転軌道は地球の赤道面ではなくほぼ黄道面に収まっている。
title: 宇宙の距離梯子
text: 水星と金星は太陽系で地球の内側を公転する。地球とこれらの内惑星の公転面は厳密に同一平面にはならないが、ごく稀に太陽に影を作るように、太陽と地球の間を通過する。これが太陽面通過(あるいは日面経過)である。この時、太陽のどの部分を通過したかを地球の複数の箇所から測定し、地球と内惑星の距離を別の方法で求めておく事により、地球と太陽の間の距離を測定できる。
title: 公転周期
text: 地球(または地球と平均密度が等しい任意の球対称の天体)の周囲を公転する小天体の公転周期は、
title: 馬蹄形軌道
text: 馬蹄形軌道は、小惑星の運動を太陽と地球に対する相対的な動きとして描写した場合 (太陽と地球を基準とした回転座標系) にのみ現れるものである。小惑星は常に太陽の周りを同じ公転方向に運動している。しかし小惑星は地球に追いついて接近した後に後退するというサイクルを経るため、太陽と地球を基準とした回転座標系の上ではその小惑星は馬蹄形の輪郭をなぞるような形を描くことになる。
title: 馬蹄形軌道
text: 小天体が点Bにある時、軌道半径が地球と一致し地球と同じ軌道速度になる。地球の重力はなお小惑星を前方に加速し続けるため、小惑星の軌道はさらに大きくなる。点Cでは、小惑星の軌道半径は最大、軌道速度は最小という状態に到達し、公転の角速度や軌道速度が地球よりも遅いため地球から引き離され始める。その後は長い期間に亘って、地球を基準に考えると小惑星が「後退」していくように見える時期が続く。この時、小惑星が太陽を公転する周期は地球の公転周期である1年よりもわずかに長くなっている。充分に時間が経つと、小惑星は地球から見て太陽の反対側を通過する。
title: 順行・逆行
text: 天体の回転方向に起因する逆行は、天体の自転軸や公転軌道に対する運動方向で定義される。 天体の公転軌道の北極は右手系で定義される。すなわち、天体の公転運動の方向に沿って右手の指を曲げた時に右手の親指が向く方向を公転軌道の北と定義する。言い換えれば、公転軌道の北側から公転面を見ると天体が反時計回りに公転するように見える。
title: 月の軌道
text: 天の北極、即ち北極星から見ると、月は地球を反時計回りに公転し、地球は太陽を反時計回りに公転し、月と地球は自身の自転軸を反時計回りに自転している。角速度の方向を示すためには、右手の法則が用いられる。右手の親指が天の北極に向ければ、指の曲がりは月が地球、地球が太陽を公転する方向を示す。
title: アルマゲスト
text: 火星、木星、土星といった外惑星の黄経の場合は、図のような従円と周転円の組み合わせで、統一的に惑星の軌道を説明出来た。周転円は平均的な太陽の回転を拡大縮小し、平行移動したものを用いる。これは、現代の太陽中心説的な理論とも、非常によく対応している。周転円が(平均的な)地球の公転の効果を表し、従円は惑星の太陽周りの公転に相当する。当時知られた惑星の軌道の軌道離心率は、水星を除くと小さいため、エカントを取り入れた従円の運動は、ケプラーの法則をよく近似した。金星も外惑星と同様に図のような従円と周転円で説明したが、周転円は太陽の運動とは対応しない。また、軌道離心率の大きい水星は月と同様のクランク機構を用いた。
title: 百万 (能)
text: 地理極(ちりきょく、英語: geographical pole)とは、自転する天体(惑星、小惑星、衛星など)における、自転軸(地軸)と地表面との2つの交点、すなわち北極点と南極点の総称である。北極点は天体の赤道から北に90度、南極点は南に90度の角度をなす。
title: 火星の天文学
text: 地球と同様に、歳差運動の影響で北と南の天体は非常に大きな円を描くように移動する。地球の歳差周期は26,000年であるが、火星では175,000地球年である 。
title: イオ (衛星)
text: イオはエウロパと 2:1 の平均運動共鳴を起こしており、またガニメデとは 4:1 の平均運動共鳴を起こしている。そのためイオが木星を2周する間にエウロパは1周し、イオが4周する間にガニメデは1周する。この関係はラプラス共鳴と呼ばれる。この共鳴によってイオの軌道離心率は0.0041に保たれており、地質学的活動を起こす主要な熱源となっている。この強制的な軌道離心率が無ければ、イオの軌道は潮汐力によって円軌道化され、地質学的に不活発な天体になるだろう。
title: 北回帰線
text: 北回帰線(きたかいきせん、英: Tropic of Cancer)は、惑星や衛星の北半球に位置する回帰線である。本項では地球の北回帰線について述べる。
title: 天の極
text: シリウスからカノープスに向かう線は、天の南極から数度以内の位置に向かって続いて伸びている。言い換えると、カノープスはシリウスと天の南極のちょうど中間に位置している。
title: 地球の未来
text: 地軸が大きく傾いた状態は、地球の居住可能性を崩壊させる可能性が高い。地球の赤道傾斜角が54度を超えると、赤道上の年間日射量は極地よりも少なくなる。地球は最長で1000万年間にわたって、赤道傾斜角が60度 - 90度の状態を維持する可能性がある。
title: 銀河系
text: このことを念頭において、多くの研究者は、近傍の銀河の観測位置に対して銀河系は約600 km/sの速度で宇宙空間を運動していると考えている。21世紀初頭の推定ではこの値は130 km/sから1,000 km/sまでばらつきがある。仮に銀河系が600 km/sで運動しているとすると、我々は1日に5184万 km移動しており、1年では189億 km動くことになる。これは我々が毎年地球から冥王星までの距離の約4.5倍を移動していることを意味する。銀河系の運動方向はうみへび座の方向だと考えられている。
title: ラグランジュ点に存在する物体の一覧
text: 距離は地球中心から0.1595926R(Rは月の公転半径)。月中心と地球中心の距離(公転半径)を384,400kmとすると、月中心から61,347km。
title: 北極点
text: 恒星・惑星・衛星については、2つの極(自転軸と地表との交点)のうち北極星(地球の自転軸の北極側の延長)に近い方の極を北極と定めている。小惑星や彗星は、自転が右まわり(時計回り)に見える位置から見て手前が南で向こう側が北である。
title: 月の裏
text: ほぼ全ての衛星と、おそらくは太陽系外惑星のホット・ジュピターも、自転と公転の周期が等しく、表と裏の区別が存在する。ちなみに自転周期と公転周期が同じでなくても有理数比であれば、例えば水星のように、太陽に長時間向いている半球と短時間しか向かない半球が出来ることがある。
title: 合 (天文)
text: 内合・外合という語は地球から見た内惑星である水星と金星について専ら用いられるが、一般に任意の二惑星について、外側を公転する惑星から内側の惑星を見た場合の内合・外合を同様に定義できる。例えば地球から見て火星が衝の時、火星から見ると地球は内合である。
title: 近点移動
text: 太陽系惑星の近日点移動は、他の惑星からのニュートン力学による重力の摂動でほとんど説明できる。例えば水星が100年間で起こす近日点移動575′′のうち、他の惑星からの重力の影響は、ニュートン力学で計算すると計532′′となり全体の90%以上となる(計532′′の内訳は、金星からの摂動効果が276.38′′、同じく地球91.41′′、火星2.48′′、木星153.98′′、土星7.31′′、天王星0.14′′、海王星0.04′′)。残りは一般相対論の効果43′′で、太陽の扁平率の影響(四重極)0.025′′はほぼ無視できる。水星以外の惑星では一般相対性理論の効果はもっと小さい。
title: 反地球
text: 1619年にケプラーの法則により軌道長半径と公転周期の関係が明らかになると、反地球は太陽の陰ならどこでもいいというわけではなく、地球と同じ軌道長半径でなければならなくなった。また、離心率など他の軌道要素も、地球と同じ(軌道要素によっては正反対)である必要があり、そうでないと太陽の陰からずれてしまう。
title: アケルナル
text: 2003年のヨーロッパ南天天文台のVLT干渉計による観測により、アケルナルAが、赤道方向に極めてつぶれた形をしていることが分かった。赤道方向の直径は太陽の約12倍、極方向は約7.7倍であり、赤道直径の方が極直径よりも56%も長い。これは秒速約250kmという猛スピードで自転しているためだと考えられている(太陽は秒速約1.8km)。自転軸は地球に対して約65度傾いている。ただし、アケルナルは2個の恒星から成る連星のため、これはケプラー軌道を公転している伴星アケルナルBの存在も無視できないとされている。同じような形状の恒星として、レグルスがある。
title: 赤道傾斜角
text: 赤道傾斜角(せきどうけいしゃかく、英語: axial tilt、obliquity)とは、惑星や衛星など、自転しつつ公転運動する天体の軌道面と赤道面のなす角である。自転軸と公転軸のなす角に等しいため、自転軸傾斜角とも言う。この角は、自転と公転の軸のずれを表す。
title: 銀河系
text: 天の川は天の赤道に対してはるか北のカシオペヤ座からはるか南のみなみじゅうじ座までの範囲に達している。このことから、地球の赤道面や軌道面である黄道面が銀河面に対して大きく傾いていることが分かる。また、天の川によって天球がほぼ同じ広さの二つの半球に分けられることから、太陽系は銀河面に近い位置にあることが分かる。
title: 二重惑星
text: さらにこの定義は主惑星の密度にも依存する。仮に地球の質量はそのままで密度が2.45倍になれば、地球の半径が小さくなるため地球と月の共通重心は地球外に出てしまう。つまりこの定義に従うと、密度が高い惑星は二重惑星となりやすく、密度が低い惑星は二重惑星になりにくいことになる。
title: 金星の太陽面通過
text: 太陽面通過が起こるには、金星が地球と太陽の間に入る必要がある。このような状態を内合と呼ぶ。しかし、金星が内合になっても、地球-金星-太陽は一直線上に通常は並ばない。金星の軌道は地球の軌道に対して3.4度傾いており、天球上では金星は内合時に太陽の北か南を通過していくように見える。
title: エミリー・ミード
text: 軌道傾斜角 iは0°≦i≦180°の範囲の値をとる。i=0の場合、その天体は基準面と同じ面内を軌道運動している。i=90°の場合、その天体の軌道面は基準面と直交している。i>90°の場合、その天体は軌道を逆行していることになる。太陽系内では多くの逆行衛星やいくつかの逆行小惑星が知られており、太陽系外では逆行惑星の存在も確認されている。似た語として赤道傾斜角があるが、赤道傾斜角は天体の軌道面と赤道面とのなす角、すなわち天体の自転軸の傾きを表す別の量である。
title: 正中
text: 天頂を含む側の半円を通過する時を極上正中 (upper culmination)、天頂を含まない側の半円を通過する時を極下正中 (lower culmination)という。天の北極付近では共に地平線上、天の南極付近では共に地平線下だが、基本的に、極上正中のみが地平線上となる。単に「正中」と言ったときには、極上正中を指していることが多い。
title: プラネット・ナイン
text: 太陽の自転軸は惑星の軌道面に対して傾いているが、プラネット・ナインはこの傾斜に関与している可能性がある。太陽系の形成と進化に関するモデルでは、太陽の赤道面と惑星の軌道は同じ平面上になるはずであることを予測する。しかし実際には、太陽の自転軸は巨大惑星の軌道平面に対しておよそ 6° 傾いていることが分かっている。プラネット・ナインは惑星の軌道にトルクを加えることで太陽の自転軸傾斜を生み出し、惑星の軌道面をコマのように短い円弧で歳差させることができる。プラネット・ナインは他の惑星から大きく傾いた軌道を持っていること、また軌道長半径が非常に大きいため他の太陽系の惑星よりも多くの角運動量を持っていることから、この歳差を引き起こす可能性がある。
title: クルースン (小惑星)
text: 馬蹄形の軌道自体が回転するため、クルースンが元の馬蹄形軌道に戻るには地球年で385年かかる。このようにクルースンの軌道は地球から観測する限り非常に複雑に見え、直感にも反する。しかし、太陽を基準に取ると、理解しやすい。多少楕円形ではあるが、比較的平凡な軌道をほとんど地球年の1年で公転する。地球の重力が楕円軌道にわずかな影響を与えるため、クルースンの歳差運動が変化し、極端に軌道が地球に近づくことはなくなる。
title: 月の軌道
text: 地球-月系を連惑星系と考えると、その共通重心は地球の中心から約4,624km、地球半径の72.6%に位置する。この共通重心は、地球が日周運動をする間、常に月の側にある。太陽軌道の地球-月系の経路は、この共通重心が規定する。その結果、地球の中心は朔望月毎に軌道経路の内外に移動する。
title: 金星
text: 金星の自転速度はきわめて遅く、地球の自転周期が1日であるのに対し、金星の自転周期は地球時間で約243日、すなわちおよそ地球の243日をかけて一回転していることになる。自転の向きは公転の向きと回転方向が逆であるため、自転で一回転する前に金星表面上の同一地点は太陽に正中してしまい、金星の1日は地球の約117日に相当することになる 。
title: 軌道 (力学)
text: 惑星同士に相互に働く重力摂動によって、我々の太陽系の惑星軌道の離心率は時間と共に変化する。冥王星と水星は最も離心率の大きな軌道を公転している。現在は火星がそれに次ぐ大きさの離心率を持っており、一方で離心率が最も小さいのは金星と海王星の軌道である。
title: 古在メカニズム
text: 古在機構は近点引数 ω の 90° あるいは 270° 周辺での秤動を引き起こす。すなわち、天体が赤道面から最も離れている場所がその天体の近点となる。この効果は、冥王星が海王星との近接遭遇から力学的に守られていることの一因となっている。
title: 海王星
text: 海王星の自転軸の傾き(赤道傾斜角)は28.32°で、この値は地球(23°)や火星(25°)に似ている。この結果、海王星は地球と同じように季節変化の影響を受けており、海王星の長い公転周期によってそれぞれの季節が地球において約40年続く。自転周期は約16.11時間である。自転軸の傾斜が地球と似ているため、海王星の長い1年の間にわたる1日の長さの変化は極端なものにはならない。
title: トリトン (衛星)
text: トリトンの軌道には、海王星の軌道に対する海王星の自転軸の傾き30度と、海王星の自転に対するトリトンの軌道傾斜角157度(90度を超えていれば逆行軌道であることを示す)の2つの傾斜が関わっている。トリトンの軌道は、海王星の自転に対して678地球年(4.1海王星年)の周期で歳差運動を起こしており、海王星の軌道に対する相対的な軌道の傾きは127度から180度まで変化し、過去には173度に達したこともあった。現在は130度になっており、トリトンの軌道は現在、海王星の軌道面から最も離れた状態に近付いていることになる。
title: 光行差
text: 地球の公転速度は平均で約29.76km/sである。これを上の式に当てはめるとaは最大で20.49秒となる。公転面に対して垂直な天体は半径20.49秒の円を描く。公転面上、すなわち黄道上にある天体では40.98秒の距離を往復するように見える。その他の星は長軸40.98秒で、短軸は公転面からの角度に応じた長さの楕円を描くように見える。
title: 日周運動
text: 地球上の北極点では北や東西の方角は存在しないため、天体の運動は単純に向かって左から右へ動く。天頂を見ると、全ての天体が天頂の周りを反時計回りに動くことになる。
title: 至点
text: 地球に季節が生じる原因は、地球の自転軸が公転面に対して垂直でなく約23.44度傾いており(これを赤道傾斜角と呼ぶ)、かつこの自転軸の向きが慣性系に対して不変であるためである。この結果、地球の北半球は半年(およそ3月20日から9月22日頃まで)の間、太陽に近づくように傾いており、この傾きは6月21日頃に最大となる。またこれ以外の半年間は南半球側が太陽に近づくように傾いており、この傾きは12月21日頃に最大となる。このように各半球の太陽に対する傾きが最も大きくなる2回の瞬間が、太陽が至点に達する時である。
title: ケンタウルス座ミュー星
text: ケンタウルス座μ星の自転速度は、恒星が遠心力で崩壊する速度の85%に及ぶ秒速194kmで、わずか11.615時間で回転している高速自転星である。この高速回転のため、赤道半径が極半径よりも26%長く、赤道方向に大きく膨らんだ回転楕円体となっている。極付近の表面温度17,600Kに対して、赤道付近は23,000Kまで加熱されている。逆に、極付近の重力の強さは赤道付近よりも強い。また、μ星の自転軸は地球に対して19±3°傾いている。
title: 黄道座標
text: 黄緯は地球の公転面の天球上への投影である黄道を0度、地球の公転面に垂直な方向を90度として表す。符号は地球の公転が反時計回りに見える側を + 、反対側を - とする。黄緯が+90度となる位置を黄道北極、黄緯が-90度となる位置を黄道南極という。黄道北極はりゅう座(すぐそばにキャッツアイ星雲NGC6543がある)、黄道南極はかじき座にある。地球の歳差運動による天の北極、天の南極の天球上の運動は黄道北極、黄道南極を中心とする円運動に見える。
title: 火星の地質学的歴史
text: 大きな衛星を持たない火星の自転軸は最大で10度も変化する。火星の傾斜周期は極端で、124,000年の長さで15°から35°まで変化する。地球は、月のおかげで、地球の軸の傾きを合理的な範囲内に維持できている。しかし、火星には地球のように安定化させる要素がないため、軸の傾きは地球より大きく変化する。
title: ジョゼフ＝ルイ・ラグランジュ
text: オイラーと共に発見した、例えば地球と月のような公転関係において、相対位置を変えずに共に移動し続けられるような5つの位置のことをラグランジュポイント(L1〜L5)と呼ぶ。
title: 対蹠地
text: 球ではどの方角に出発しても直進するだけで対蹠地に到達するが、回転楕円体では南北とほぼ東西(北半球ではやや北、南半球ではやや南)の4つの方角に向かった場合のみ対蹠地に到達し、他の方角ではわずかに外れてしまう。
title: 木星半径
text: 木星は太陽系の惑星の中では最も早い速度で自転しており、赤道で測った半径と自転軸で測った半径ではかなりの差が生ずる。そのため、普通は赤道半径を用いる。
title: 惑星直列
text: 水星から海王星までの8個の惑星が太陽を中心にする90度以内の扇型の中に集まったと考えられる時期の計算値である。
title: 火星の天文学
text: 最大の分離角では、地球と月は容易に二重惑星として区別できるが、約1週間後、それらは単一の光点(裸眼で)となり、さらに約1週間後に月は反対側で最大分離角に達する。 地球と月の最大分離角は、地球と火星との間の相対距離によって大きく異なる。地球が火星に最も近い場合( 内合点近く)は約17 'であるが、地球が火星から最も遠い場合は約3.5' ( 外合点近く)となる。参考までに、地球から見た月の見かけの直径は31 'である。
title: 松村寛治
text: この時点で、太陽は地球の赤道から見た場合、丁度、赤道の真上を通過する様に見える。 また、地球の自転軸と太陽の方向が直角の角度になる瞬間でもある。
title: コリオリの力
text: 地球は東向きに自転している。そのため、低緯度の地点から高緯度の地点に向かって運動している物体には東向き、逆に高緯度の地点から低緯度の地点に向かって運動している物体には西向きの力が働く。北半球では右向き、南半球では左向きの力が働くとも言える。例としては、以下のものがある。
title: 木星の太陽面通過 (土星)
text: 計算上、土星軌道上から見た太陽の大きさが約3.4'、木星の大きさが約0.8'となるため見かけ上、太陽の1/4程の大きさの木星が太陽面を横切るような光景となる。なお、土星から見た太陽の大きさは地球から見たときの大きさの1/10程である。
title: 北緯45度線
text: よく北極点から赤道までの距離の中間地点だといわれるが、実際の中間地点は北緯45度線よりも16キロメートル北にある。これは地球が、自転による遠心力で赤道付近が膨らみ極付近が平らな楕円体であることに起因する。
title: 近点移動
text: 近点移動(きんてんいどう、Apsidal precession)とは、天体が軌道運動するときに楕円軌道の長軸の向きが回転する現象である。特に中心天体が太陽のときは近日点移動、中心天体が地球のときは近地点移動、連星系では近星点移動と言う。
title: 順行・逆行
text: 一方、逆行自転している金星の場合は赤道傾斜角は3°未満で、243日という非常にゆっくりとした自転周期を持つ。金星の場合は、地球と比べて自転軸が逆さになっていると考えるよりはゆっくりと逆行自転しているとした方が考えやすいことや、初期段階での大衝突によって自転軸にはほとんど影響を与えずに自転の方向のみが逆転したと考えられていることから、ほとんどの場合は(赤道傾斜角177°で自転周期+243日の順行自転ではなく)傾斜角3°で自転周期-243日の逆行自転をしていると表される。
title: 馬蹄形軌道
text: 馬蹄形軌道 (ばていけいきどう、horseshoe orbit) は、大きい天体 (例えば地球など) に近い軌道を公転する小さい天体がとる共軌道運動の1種である。小さい方の天体の軌道周期は大きい天体の軌道周期とほぼ同じであり、大きい天体の回転座標系から見ると小さい天体の経路は馬蹄のような形状をとることからこのように呼ばれている。なお、馬蹄型軌道や馬蹄軌道と表記される場合もある。軌道力学の観点から見ると、この状態は 1:1 の平均運動共鳴を起こしている状態の1種である。
title: 順行・逆行
text: 太陽系ではほとんどの天体が同じ方向で太陽の周囲を公転している。全ての惑星と大部分の小天体は、太陽の北極方向から見て反時計回りの軌道を持っている。逆行公転している天体のほとんどは彗星で、これらは非常に離心率の大きな軌道を持っている。
title: ステレオ投影
text: 前の節で定義された立体射影は、“南極” (0, 0, -1) を (0, 0) に、“赤道” を単位円に、南半球をその円の内側に、北半球をその円の外側に射影する。
title: 楕円軌道
text: 太陽系において、惑星に作用する力は太陽からの万有引力が支配的であり、その周回軌道はほぼ楕円軌道となる。これはケプラーの第1法則として知られている。また、惑星の周りを周回する衛星の軌道もほぼ楕円軌道となる。人工衛星の軌道には、利用上の便宜から円軌道をとる場合もあるが、これは楕円軌道の特別な場合である。軌道離心率が大きい場合には、長楕円軌道とも呼ばれる。
title: エウロパ (衛星)
text: エウロパは木星の周りをおよそ3日半かけて公転しており、軌道半径はおよそ 670,900 km である。軌道離心率はわずか0.009であり、ほぼ円軌道に近い。また木星の赤道面に対する軌道傾斜角も小さく、0.470° である。他のガリレオ衛星と同様にエウロパは木星に対して潮汐固定されており、公転周期と自転周期が一致している。そのため常に同じ面を木星に向けながら公転している。これにより木星直下点 (sub-Jovian point) をエウロパの表面に定義することができ、その地点では木星は常にほぼ真上に見え続けることになる。エウロパの本初子午線はこの木星直下点を通るように定義されている。
title: 公転
text: 太陽系においては、惑星や彗星・小惑星などが主星である太陽の周りを公転している。これらの公転軌道面はほぼ同一平面上にあり揺れ幅は数度である。各天体の軌道面を観測する場合に基準面として、地球の公転面である「黄道面」、主星である太陽以外のすべての天体の惑星の軌道を加重平均したものである「不変面」、太陽系のほとんどの質量を抱える「太陽の赤道面」などを基準に傾斜が測られる。下表参照。
title: 静水圧平衡
text: なお、恒星が球体になるのは恒星の自己重力のみが働く理想的な場合のみであることに注意する必要がある。実際には自己重力以外の力も恒星に働く場合が普通である。最も重要なのは恒星の自転による遠心力である。自転する星は静水圧平衡の下では、赤道部分が膨らんだ回転楕円体、即ち扁球になる。このような恒星の極端な例はこと座のベガで、この星は12.5時間という短い周期で自転しており、そのために赤道半径が極半径に比べて約20%も大きい。
title: 北極点
text: 北極点(ほっきょくてん、英: North Pole)とは、自転する天体の最北端、北緯90°の地点のことである。自転軸と天体表面が交差する2点のうち1つである。以下、特に断らないかぎり地球の北極点について述べる。
title: 火星の天文学
text: フォボスとダイモスはどちらも低傾斜の赤道軌道を持っており、火星にかなり近い軌道を描いている。その結果、フォボスは北緯70.4度の北側または南緯70.4度の南側の緯度からは見えない。デイモスは、北緯82.7°の北側または南緯82.7°の南側の緯度からは見えない。高緯度(70.4°未満)にいる観測者は、フォボスの距離が遠いため、その角直径(見かけの大きさ)は著しく小さくなる。同様に、フォボスを赤道上から観測すると、それが頭上であるときと比較し、それが昇る/沈むとき、角直径は非常に小さくなる。
title: 衝
text: 地球から見てある外惑星が衝の位置にある時、その外惑星上の観測者から地球を見ると地球は内合の位置にある。
title: 銀河系
text: 太陽が銀河系内を運動する方向を太陽向点と呼ぶ。太陽の銀河系内運動の標準的な方向はベガの近くのこと座とヘルクレス座の境界付近で、銀河中心から約86度の方向である。太陽の銀河系内の軌道はほぼ楕円軌道で、これに銀河系の渦状腕や一様でない質量分布による摂動が加わっていると考えられている。太陽は現在、この軌道上の近銀点(銀河中心に最も近づく点)の手前約1/8の位置にいる。
title: 惑星
text: これら共通の特徴は、ほぼ同一の軌道面にある事、各軌道はほぼ正円である事、外側に行くほど惑星軌道の間隔が広くなる事である。惑星質量をすべて集めても太陽の1/1000程度に過ぎない。しかし、軌道の角運動量は太陽の自転における角運動量の約200倍を示す。
title: 恒星の自転
text: 赤道上の膨らみの極端な例は、レグルスAで見られる。この恒星の赤道上での自転速度は、317 ± 3 km/sと測定された。この値は、15.9時間の自転周期に相当し、恒星が自壊する速度の86%に達する。赤道半径は、極方向の半径よりも32%大きい。高速で自転する恒星には、他にさいだん座α星、おうし座28番星、ベガ、アケルナル等がある。
title: 僕たちの歌
text: 惑星の継続的な摂動は軌道要素に小さな変化をもたらす。海王星は天王星の軌道の摂動の観測に基づいて発見された。金星の軌道は現在、惑星の中で最も円形の軌道であるが、2万5000年のうちに地球は金星より円形の軌道に、つまり軌道離心率がより小さくなるだろう。
title: 二重惑星
text: これは2つの惑星がお互いの周りを廻るという二重惑星の持つイメージと一致する判断基準である。この定義によれば、地球‐月は共通重心が地球中心から0.74地球半径しか離れていないので惑星‐衛星系となり、冥王星‐カロンは共通重心が冥王星中心から約2.0冥王星半径離れた宇宙空間にあるため二重惑星となる。
title: 極軌道
text: 極軌道(きょくきどう、英語: polar orbit)とは、惑星や衛星等が、その母星である天体の、極の上空やその付近を通る軌道である。軌道力学の用語で言うならば(赤道面に対して)軌道傾斜角が90度に近い軌道である。
title: ローレンツ群
text: 対応する天球上の連続変換は、(恒等変換以外は)南極と北極という同じ不動点を持つ。他の全ての点は南極から北極(もしくはその逆)に向かって斜航線と呼ばれる種類の曲線に沿って移動する。各斜航線は無限に、通常は各極の回りで螺旋を描く。
title: 水星の太陽面通過 (海王星)
text: 太陽のほぼ中心を通る、すなわち中心角距離がほぼ0度となる太陽面通過は、前回は紀元前1913年9月20日、次回は11015年1月11日に発生する。
title: 赤緯
text: 回転する際に、軸となる場所がある。この地点にある天体は全く動かない。この場所が天の北極と天の南極である。こぐま座にあるほうを天の北極、はちぶんぎ座にあるほうを天の南極と定める。天の北極の赤緯を+90°とし、天の南極の赤緯を-90°とする。北緯、南緯と書くと、緯度と間違う危険性があるため、ほとんど使われない。天の北極から天の南極のちょうど中間は天の赤道になる。これは、天球の大円である。天の赤道の赤緯は0°となる。
title: 月の軌道
text: 黄道面に対する月の軌道の平均軌道傾斜角は5.145°である。月の自転軸も軌道面に垂直ではなく、そのため月の赤道面は軌道平面に一致せず、常に6.688°傾いている(赤道傾斜角)。月の軌道平面の歳差のために、月の赤道面と黄道面の間の角は和(11.833°)と差(1.543°)の間で変動すると考えられがちだが、1721年にジャック・カッシーニが発見したように、月の自転軸は軌道平面と同じ速度で歳差運動するが、180°位相がずれる(カッシーニの法則)。そのため、月の自転軸は恒星に対して固定されないが、黄道面と月の赤道面の間の角は、常に1.543°である。