Ретроградное движение в астрономии¶

Ретроградное движение — в астрономии видимое или действительное перемещение небесного тела по орбите в направлении, противоположном направлению вращения основного тела системы или преобладающему направлению движения других объектов. Термин применяется к движению планет по небесной сфере, к обращению спутников вокруг планет, к вращению самих небесных тел, а также к орбитам астероидов, комет и искусственных космических аппаратов. Ретроградность определяется относительно выбранной системы отсчёта: для Солнечной системы — относительно направления вращения Солнца и обращения планет, для планетных систем — относительно вращения центральной планеты.

¶Видимое ретроградное движение планет

Наблюдатель с Земли видит, как планеты перемещаются на фоне звёзд. Большую часть времени они движутся с запада на восток — это прямое, или директивное, движение. Однако периодически планета замедляется, останавливается, начинает двигаться на запад, снова останавливается и возвращается к прямому движению. Этот участок называют петлёй или попятным движением.

Причина — различие орбитальных скоростей Земли и наблюдаемой планеты. Внешние планеты (Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун) становятся ретроградными вблизи противостояния, когда Земля, двигаясь по меньшей орбите с большей угловой скоростью, «обгоняет» их. Внутренние планеты (Меркурий и Венера) ретроградны вблизи нижнего соединения с Солнцем. Продолжительность попятного движения зависит от расстояния: у Марса около 70—80 суток, у Юпитера — примерно 4 месяца, у Сатурна — около 4,5 месяца. У Меркурия ретроградные периоды длятся 20—24 суток и повторяются 3—4 раза в год.

¶Ретроградные спутники и вращение планет

Спутник считается ретроградным, если его орбитальное движение противоположно вращению планеты. В Солнечной системе большинство крупных спутников — регулярные, движущиеся в прямом направлении. Ретроградные спутники, как правило, нерегулярны: они имеют вытянутые орбиты, наклонённые к экватору планеты, и, вероятно, захвачены извне. Примеры — Тритон у Нептуна, Феба у Сатурна, множество малых спутников Юпитера и Урана.

Вращение самой планеты также может быть ретроградным. Венера вращается вокруг оси в обратную сторону по сравнению с большинством планет: её сутки (243 земных суток) длиннее года (225 суток). Уран вращается «на боку» с наклоном оси около 98°, что формально делает его вращение ретроградным относительно плоскости орбиты.

¶Ретроградные орбиты в Солнечной системе

Среди малых тел ретроградные орбиты не редкость. Комета Галлея обращается вокруг Солнца в направлении, противоположном движению планет, с наклоном орбиты около 162°. Значительная часть долгопериодических комет и транснептуновых объектов также движется по ретроградным орбитам. Астероид 20461 Диоретса и ряд других объектов на ретроградных орбитах рассматриваются как возможные захваченные межзвёздные тела. В 2017 году межзвёздный объект 1I/Оумуамуа прошёл через Солнечную систему по гиперболической траектории, близкой к ретроградной.

¶Ретроградные искусственные спутники

Для космонавтики ретроградная орбита — орбита с наклонением более 90°. Запуск на такую орбиту требует больших затрат топлива, поскольку аппарат должен преодолеть дополнительную составляющую скорости вращения Земли. Тем не менее ретроградные орбиты используются: для полярных и солнечно-синхронных орбит характерны наклонения, близкие к 90° и выше, что обеспечивает постоянные условия освещения и полный обзор поверхности. Ретроградные орбиты применялись в советской лунной программе и в ряде военных спутниковых систем.

¶Ретроградность в астрологии

В астрологии ретроградными называют периоды видимого попятного движения планет, которым приписывают влияние на события и характер. Особое внимание уделяется Меркурию, чьи ретроградные периоды длятся 20—24 суток и происходят несколько раз в год. Астрологи связывают их с затруднениями в коммуникации, сделках, поездках. Эти представления не имеют подтверждения в естественных науках: астрология не обладает предсказательной силой, а гравитационное и иное физическое воздействие далёких планет на земные процессы ничтожно. Ретроградность — оптический эффект, зависящий от взаимного расположения тел, и не отражает реального изменения движения планеты.

¶Значение термина в других областях

Понятие ретроградности используется и вне астрономии. В медицине ретроградным называют движение, направленное назад по естественному ходу (например, ретроградный ток мочи при патологии). В биологии и психологии термин иногда обозначает возврат к более ранним стадиям развития. В переносном смысле «ретроград» — человек с устаревшими, консервативными взглядами, противник прогресса; это значение закрепилось в русском языке с XIX века.

¶Наблюдения и вычисления

Ретроградное движение планет было замечено ещё в древности. Птолемей объяснял петли эпициклами в геоцентрической модели. Николай Коперник показал, что попятное движение — естественное следствие обращения планет вокруг Солнца и движения самой Земли. Современная небесная механика рассчитывает ретроградные периоды с высокой точностью на основе законов Кеплера и теории возмущений. Данные о ретроградности планет публикуются в астрономических ежегодниках и альманахах, используются при планировании наблюдений и космических миссий.

Источники: астрономические энциклопедии, учебники по общей астрономии, данные Международного астрономического союза, астрономические ежегодники.