Повратно движење

Повратно движење (ретроградно движење) — орбитално или вртежно движење на едно тело во насока спротивна на вртењето на главно (средишно) тело. Ова може да опишува и други движења како прецесија или нутација на вртежната оска на едно тело. Напредното движење (проградно или директно движење) е повообичаено движење во иста насока како вртењето на главното тело. Меѓутоа, поимите можат да се однесуваат и на тела кои не се главни. Насоката на вртење се определува со инерцијален појдовен систем, како што се далечните неподвижни ѕвезди.
Во Сончевиот Систем, орбитите околу Сонце на сите планети и највеќето други тела, можеби освен кометите, се напредни, т.е. во иста насока како вртењето на Сонцето. Со исклучок на Венера и Уран, планетите исто така се вртат напредно. Највеќето месечини имаат напредни орбити околу нивните планети. Напредните месечини на Уран се вртат заедно со Уран, што е обратно од Сонцето. Речиси сите правилни месечини се плимно врзани и затоа се вртат напредно. Повратните месечини начелно се мали и оддалечени од нивните планети, со исклучок на Нептуновата месечина Тритон, која е голема и блиска. Се смета дека сите повратни месечини настанале одделно пред да бидат зафатени од нивните планети.
Највеќето нисконаклонети вештачки сателити на Земјата се ставени во напредна орбита бидејќи во таа ситуација е потребно помалку гориво за да ја достигнат орбитата.
1 Настанок на ѕвездени системи
Кога настанува една галаксија или планетарен систем, материјалот добива облик на диск. Највеќето материјал кружи и се врти во една насока. Оваа складност на движењето се должи на распадот на гасовит облак. Природата на распадот се образложува со запазување на моментот на импулсот. Во 2010 г. откривањето на неколку врели јупитери со обратни орбити ги довело во прашање теориите за настанокот на планетарните системи. Појавата се објаснува со фактот што ѕвездите и нивните планети не се образуваат одделно, туку во ѕвездени јата кои содржат моелкуларни облаци. Кога еден протопланетарен диск ќе се судри со или преземе материјал од облак, тоа може да предизвика повратно движење на дискот и планетите произлезени од него.
2 Орбитални и вртежни параметри
2.1 Орбитален наклон
Наклонот на едно небесно тело служи како показател за тоа дали ''орбитата'' на телото е напредна или повратна. Наклонот е аголот помеѓу неговата орбитална рамнина и друга споредбена рамнина како екваторската рамнина на главното тело. Во Сончевиот Систем, наклонот на планетите се изразува во однос на еклиптичката рамнина, која е рамнината на Земјината орбита околу Сонцето. Наклонот на месечините се изразува во однос на екваторот на планетата околу која кружат. Тело со наклон помеѓу 0 и 90 степени кружи или се врти во иста насока како вртењето на главното тело. Телото со наклон од точно 90 степени има нормална орбита која е ниту напредна, ниту повратна. Телата со наклон од 90 до 180 степени се во повратна орбита.
2.2 Осен наклон
Осниот наклон на едно небесно тело покажува дали ''вртењето'' на телото е напредно или повратно. Ова е аголот помеѓу вртежната оска на телото во линија нормална на неговата орбитална рамнина која минува низ неговиот центар. Телото со осен наклон до 90 степени се врти во иста насока како главното тело. Она со осен наклон од точно 90 има нормално вртење кое не е ниту напредно ниту повратно. Телото со осен наклон од 90 до 180 степени се има насока на вртење обратна на неговата орбитална насока (насока на кружење). Без оглед на орбиталниот или осниот наклон, северниот пол на секоја планета или месечина во Сончевиот Систем се дефинира како полот во иста небесна полутопка како Земјиниот северен пол.
3 Тела од Сончевиот Систем
3.1 Планети
Сите осум планети во Сочевиот Систем кружат околу Сонцето во насока на неговото вртење, што е налево гледајќи над Сончевиот северен пол. Шест од нив се вртат околу своите оски во истата насока. Повратно се вртат Венера и Уран. Осниот наклон на Венера изнесува 177°, што значи дека се врти во речиси точно спротивна насока на нејзината орбита. Уран има осен наклон од 97,77°, така што енговата оска на вртење е приближно напоредна на рамнината на Сончевиот Систем. Причината за неговиот необичен наклон не се знае со сигурност, но се претпоставува дека за време на образувањето на системот, во Уран се има судрено протопланета со големина на Земјата, предизвикувајќи ја неговата искосена насоченост.
Во случајот на Венера, веројатноста е слаба дека отсекогаш го имала ова бавно повратно вртење, кое трае 243 дена. Веројатно почнала со брзо напредно вртење со период од неколку часа како другите планети во системот. Венера е доволно блиску до Сонцето за да подлегнала на значително плимно растурање, и има доволно дебела атмосфера за да настанат топлински придрижени атмосферски плими кои создаваат повратен момент на сила. Денешното бавно повратно вртење на Венера е во рамнотежа помеѓу гравитациските плими кои се обидуваат плимно да ја врзат со Сонцето и атмосферските плими кои ја вртат во повратна насока. Покрај одржувањето на нејзината денешна рамнотежа, плимите се доволно образложение за промените на Венериното вртење од првобитната напредна и брза насока до денешната бавна и повратна. Во минатото се нуделе разни алтернативни хипотези за обратното вртење на Венера, како судири или повратно вртење уште од самиот почеток.
Иако е поблиску до Сонцето од Венера, планетата Меркур не е плимно врзана со него бидејќи стапила во резонанција заврт-орбита 3:2 поради занесеноста на нејзината орбита. Напредното вртење на Меркур е доволно бавно што, поради занесеноста, неговата аголна орбитална брзина ја надминува аголната вртежна брзина близу перихел, предизвикувајќи привремена промена на Сончевото движење на Меркуровото небо. Вртењето на Земјата и Марс исто така е засегнато од плимни сили на Сонцето, но немаат достигнато рамнотежни состојби како Меркур и Венера бидејќи Сонцето е подалеку, и со тоа плимните сили се послаби. Гасовитите џинови во Сончевиот Систем се премногу масивни и предалеку од Сонцето за тоа да го забави нивното вртење.
3.2 Џуџести планети
Сите познати џуџести планети и кандидати имаат напредни орбити околу Сонцето, но некои имаат повратно вртење. На пример, Плутон има повратно вртење; неговиот осен наклон изнесува околу 120 степени. Тој, и неговата месечина Харон се меѓусебно плимно врзани. Се смета дека овој месечински систем настанал со голем судир.
3.3 Месечини и прстени
Ако се создаде во гравитациското поле на планета додека истата е во создавање, месечината ќе кружи околу планетата во иста насока како нејзиното вртење и е правилна месечина. Ако телото настане на некое друго место и подоцна биде зафатено во орбита од гравитацијата на планета, тоа може да биде зафатено во напредно или повратно движење, зависи од страната на приоѓање кон планетата. Ова е неправилна месечина.
Во Сончевиот Систем, многу од месечините со астероидна големина имаат повратни орбити, додека пак сите големи месечини освен Тритон (најголемата Нептунова месечина) имаат напредни. Се смета дека честичките во Фебиниот прстен на Сатурн имаат повратна орбита бидејќи потекнуваат од неправилната месечина Феба.
Сите повратни месечини во извесен степен подлежат на плимно забавување. Единственат амесечина во Сончевиот Систем кај која овој ефект е незанемарлив е Тритон. Сите други повратни месечини се на далечни орбити и плимните сили помеѓѓу нив и планетата се занемарливи.
во рамките на Хиловата сфера, подрачјето на стабилност за повратни орбити на големо растојание од главното тело е поголемо отколку за напредни. Се претполага дека ова е причината за застапеноста на повратни месечини околу Јупитер. Сепак, земајќи предвид дека Сатурн има порамномерна мешавина од повратни и напредни месечини, причините за ова се посложени.
Со исклучок на Хиперион, сите познати правилни планетарни месечини во Сончевиот Систем се плимно врзани за нивните планети, што значи дека имаат нула вртење во однос на нив, но истиот вид на вртење како нивните матични планети во однос на Сонцето бидејќи кружат во напредни орбити околу нив. Ова значи дека сите тие месечини имаат напредно движење во однос на Сонцето со исклучок на Урановите.
Во случај на судир, исфрлениот материјал може да отиде во било кој правец и да се соедини во облик на напредна или повратна месечина, што може да е случај со месечините на џуџестата планета Хаумеја, иако нејзината насока на вртење е непозната.
3.4 Астероиди
Астероидите обично се движат во напредна орбита околу Сонцето. Познати се само неколку десетини примери кои се движат обратно.
Некои астероиди во повратни орбити може да бидат согорени комети, но некои може да се стекнале со повратната орбита поради гравитациски заемодејства со Јупитер.
Бидејќи се мали и доста оддалечени од Земјата, вртењето на највеќето астероиди е тешко да се одреди со телескопски. Во 2012 г. на располагање стоеле податоци за помалку од 200 астероиди, а различните начини за пронаоѓање на насоченоста на половите често даваат разидувачки наоди. Каталогот со вртежни вектори на астероидите во Познањската опсерваторија ги избегнува поимите како „повратно“ или „напредно“ движење бидејќи тоа зависи од користената појдовна рамнина, па затоа нивните координати се изразуваат во однос на еклиптичката рамнина наместо орбиталната рамнина на астероидот.
Астероидите со месечини (наречени двојни астероиди) сочинуваат околу 15 % од сите астероиди со пречник под 10 км во главниот појас и близуземското население, со што за највеќето се смета дека настанале со ЈОРП-ефектот кој предизвикува толку брзо вртење што астероидот се распарчува. Во 2012 г. сите астероидни месечини со познати вртежи кружат околу астероидите во истата насока на нивното вртење.
Највеќето тела во орбитална резонанција кружат во иста насока како телата со кои резонираат, иако пронајдени се неколку повратни астероиди во резонанција со Јупитер и Сатурн.
3.5 Комети
Кометите од Ортовиот Облак имаат многу поголема веројатност да бидат повратни од астероидите. Халеевата Комета има повратна орбита околу Сонцето.
3.6 Тела од Кајперовиот Појас
Највеќето тела од Кајперовиот Појас имаат напредни орбити околу Сонцето. Првото тело од појасот кај кое е утврдена обратна орбита е
. Други тела од Кајперовиот Појас со повратни орбити се (471325) 2011 KT<sub>19</sub>, , и 2011 MM<sub>4</sub>. Сите овие орбити се високонаклонети, во опсег од 100° дод 125°.
3.7 Метеороиди
Метеороидите во повратна орбита околу Сонцето удираат во Земјата со поголема релативна брзина отколку оние во напредна, најчесто согоруваат во атмосферата и упаѓаат во делот на Земјата кој не е осветлен од Сонцето (т.е. ноќе), додека пак напредните метеороиди ѝ приоѓаат на планетата побавно и почесто паѓаат на тлото како метеорити, и тоа на сончевата страна. Највеќето метеороиди се напредни.
3.8 Орбитално движење на Сонцето
Движењето на Сонцето околу тежиштето на Сончевиот Систем е усложнето поради растројувањето од други планети. На секои неколку века ова движење се префрла од напредно на повратно и обратно.
4 Планетарни атмосфери
Повратно (обратно) движење во однос на Земјината атмосфера се забележува кај метеоролошки системи чиј воздушен тек е обратен на регионалниот, (т.е. од исток кон запад наспроти западните ветришта или од запад кон исток низ источните пасати). Напредно движење во однос на планетарното вртење се гледа во атмосферското супервртење на Земјината термосфера и во горниот дел на тропосферата на Венера. Според направените симулации, во атмосферата на Плутон преовладуваат ветришта кои се вртат обратно од него.
5 Вештачки сателити
Вештачките сателити наменети за нисконаклонети орбити обично се лансираат во напредна насока, така искористувајќи го движењето на Земјата и заштедувајќи гориво (најдобро место за ова е екваторот). Меѓутоа, израелските сателити „Офек“ се лансираат во западен (обратен) правец над Средоземјето со цел да се избегне паѓање на отпадот од летот во населени подрачја.
6 Вонсончеви планети
Ѕвездите и планетарните системи се раѓаат во ѕвездени јата наместо одделно. Протопланетарните дискови може да се судрат со или преземат материјал од молекуларни облаци во јатото, што доведува со дискови и планети со наклонети или повратни орбити околу нивните ѕвезди. Повратното движење може да се јави и како поселдица од гравитациски заемодејства со други небесни тела во истиот систем (погл. Козаин механизам) или за малку одбегнати судири со друга планета, а можеби и тоа што самата ѕвезда се преобратила рано во настанокот на системот поради заемодејство на нејзиното магнетно поле со планетотворниот диск.
Насобирачкиот диск на протоѕвездата IRAS 16293-2422 има делови кои се вртат во спротивна насока. Ова е првиот познат пример на спротивновртечки насобирачки диск. Ако овој систем образува планети, внатрешните веројатно ќе кружат во обратна насокаод надворешните.
WASP-17b била првата вонсончева планета откриена како кружи околу својата ѕвезда во насока обратна на нејзиното вртење. Еден ден подоцна е пронајдена и HAT-P-7b, која е ист таков случај.
Во една студија, преку половина од сите познати врели јупитери имале орбити кои отстапувале од вртежните оски на нивните матични ѕвезди, од кои шест имале обратни орбити.
Последните неколку гигантски удари за време на образувањето на планетите обично се главен определувач на вртежната стапка на земјовидните планети. Во оваа фаза, дебелината на еден протопланетарен диск е многу поголема од планетарните зародоци, така што сударите подеднакво можат да дојдат од секоја насока во три димензии. Ова го прави осниот наклон на настанатите планети да биде 0 до 180 степени, со било која насока и подеднаква веројатност за напредни и повратни вртежи. Затоа, напредниот вртеж со мал осен наклон, чест кај земјовидните планети од Сончевиот Систем освен Венера, не е чест за земјовидни планети земено воопшто.
7 Галактички орбити на ѕвездите
На човечкиот набљудувач ѕвездите на небото му изгледаат неподвижни. Ова се должи на нивната огромна оддалеченост, поради што нивното движење околу галактичкото средиште е неприметно.
Ѕвездите во орбита обратна на општото вртење на дисковата галаксија почесто се наоѓаат во галактичкит ореол отколку во галактичкиот диск. Надворешниот ореол на Млечниот Пат има многу збиени јата со повратна орбита и со повратно или никакво вртење. Структурата на ореолот е предмет на расправа. Според неколку студии, ореолот има две одделни составници. Тие нашле „двоен“ ореол, со внатрешна напредна составница побогата со метал (т.е. која кружи околу галаксијата со вртењето на дискот), и надворешна повратна составница сиромашна со метал (која се врти спроти дискот). Меѓутоа, овие наоди се косат со други студии кои тврдат дека ореолот не е дводелен. Според нив, податоците од набљудувањето можат да се објаснат без потреба од дводелност кога ќе се примени подобрена статистичка анализа и ќе се земе предвид несигурноста во мерењата.
Се смета дека блиската Каптајнова Ѕвезда се стекнала со нејзината големобрзинска повратна орбита околу галаксијата како последица од нејзиното откинување од џуџеста галаксија која се споила со Млечниот Пат.
8 Галаксии
8.1 Придружни галаксии
Блиските прелети и спојувања на галаксии во рамките на галактички јата може да предизвикаат извлекување на материјал од галаксии и да создадат мали придружни галаксии во напредни или повратни орбити околу поголемите.
A galaxy called Complex H, which was orbiting the Milky Way in a retrograde direction relative to the Milky Way's rotation, is colliding with the Milky Way.
8.2 Спротивновртечки испакнатини
NGC 7331 е пример за галаксија чија испакнатина се врти спротивно од остатокот од дискот, веројатно поради упаднат материјал.
8.3 Средишни црни друпки
Средиштето на спиралните галаксии содржи барем една супермасивна црна дупка. Повратната црна дупка (со вртеж спротивен на дисковиот) исфрла многу помоќни млазови од оние на напредната, која може воопшто да нема млазови. Научниците имаат осмислено теоретска рамка за настанокот и развојот на повратните црни дупки според јазот помеѓу внатрешниот раб на насобирачкиот диск и црната дупка.
9 Поврзано
* Јарковскиев ефект
* Привидно повратно движење