Попятное движение планеты

Попя́тное (ретроградное) движе́ние плане́т — наблюдаемое с Земли (движение планет) на фоне звёзд по небесной сфере с востока на запад, то есть в направлении, противоположном движению Солнца (годичному) и Луны.

Причина данного явления в том, что фиксируемое с Земли движение складывается из движений отслеживаемой планеты и самой Земли по своим орбитам вокруг Солнца, а с удалением от него скорость обращения планет согласно (закону тяготения Ньютона) уменьшается. Таким образом, это следствие того, что Земля не является центром Солнечной системы; в самом деле, эффект получил полноценное объяснение лишь в трудах Н. Коперника.

В результате сочетания прямого и попятного движения на траектории перемещения планет по небесной сфере возникают петли — участки, включающие ретроградное движение; их величина обратно пропорциональна удалённости планет от Земли. Петли возникают из-за наклона орбит планет относительно плоскости эклиптики: если бы все они лежали точно в этой плоскости, попятное движение (как и прямое) проявлялось бы как линейное вдоль эклиптики.

Попятное движение наблюдается у верхних (внешних) планет вблизи противостояния, а у нижних (внутренних) планет около нижнего (соединения), поэтому в последнем случае Солнце мешает видеть на небе ретроградные петли. Ретроградное движение по определению невозможно для Солнца и Луны, поскольку Земля всегда движется вокруг Солнца в одном направлении, как и Луна вокруг Земли.

Параметры попятного движения планет

Планета	Длительность периода попятного движения, дней	Продолжительность периода попятного движения относительно синодического периода, %	Величина дуги попятного движения, °
Меркурий	23	20	12
Венера	42	7	16
Марс	73	9	15
Юпитер	121	30	10
Сатурн	138	36	7
Уран	152	41	4
Нептун	158	43	3

Механизм

Траектория перемещения внешней планеты по небесной сфере. Цифрами 1-7 обозначены последовательные положения Земли (T) и планеты (М) на орбитах вокруг Солнца (S), а также соответствующие им видимые положения планеты на небесной сфере.

Кинематические причины попятного движения у внутренних (нижних) и внешних (верхних) относительно земной орбиты планет различны.

Анимация перемещения внутренних (слева) и внешних (справа) планет по небесной сфере по мере обращения планет вокруг Солнца, в том числе ретроградное движение.

Внутренние планеты, к которым относятся Меркурий и Венера, видны над горизонтом восточнее либо западнее Солнца, не удаляясь от него больше, чем на 18-28° и 45-48° соответственно. Когда планета видна с Земли вскоре после захода Солнца к востоку от него, такая (конфигурация) называется восточной (элонгацией). Двигаясь с востока на запад — ретроградно — планета перемещается по небесной сфере в сторону Солнца. Во время нижнего (соединения), когда скорость попятного движения максимальна, планета находится между Солнцем и Землёй и поэтому не видна с Земли. Затем становится возможным её наблюдение западнее Солнца незадолго до его восхода. Продолжая попятное движение, она доходит до фазы западной элонгации, (останавливается) и начинает перемещаться с запада на восток, то есть прямым движением, догоняя Солнце. На этапе верхнего соединения Солнце находится между Землёй и планетой, и она вновь перестаёт быть видимой. Продолжая прямое движение, планета опять достигает стадии восточной элонгации, останавливается, возобновляет попятное движение — и так цикл повторяется. Таким образом, движение внутренних планет меняется с прямого на попятное и обратно в силу того, что земной наблюдатель находится вне их орбиты, а движение самого наблюдателя не играет решающей роли.

Напротив, попятное движение внешних планет наблюдается по причине перемещения самой Земли, опережающей внешнюю планету в момент противостояния последней. Этот эффект можно сравнить с тем, что из одной машины, обгоняющей движущуюся более медленно по соседней полосе другую, кажется, что последняя движется в обратном направлении относительно неподвижных объектов вдали. Когда внешняя планета наблюдается к западу от Солнца вскоре после его захода, она перемещается по небесной сфере прямым движением, то есть с запада на восток — это происходит большую часть времени. Однако скорость видимого годичного движения Солнца по небесной сфере больше, чем у внешней планеты, поэтому в некоторый момент Солнце оказывается между Землёй и планетой — это конфигурация соединения. Через некоторое время планета становится видима перед восходом Солнца к востоку от него. Скорость прямого движения постепенно снижается, планета останавливается и начинает двигаться с востока на запад, то есть ретроградно. В середине дуги своего попятного движения, когда его скорость максимальна, Земля находится между Солнцем и планетой, образуя конфигурацию противостояния — в это время планета появляется над горизонтом восточнее Солнца вскоре после его захода. Затем она останавливается и меняет направление своего движения снова на прямое, и таким образом цикл повторяется.

См. также

• Ретроградное движение
• (Движение Солнца и планет по небесной сфере)
• Фазы Луны
• (Эпициклы)

Примечания

1. Попятное движение планет : [ 4 октября 2022] / В. Е. Жаров // Полупроводники — Пустыня. — М. : Большая российская энциклопедия, 2015. — С. 159-160. — (Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 27). — .
2. Попятное движение планет // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
3. Попятное движение планет // Большой энциклопедический словарь / Гл. ред. А. М. Прохоров. — 1-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1991. — .
4. Гусев Е. Б., (Сурдин В. Г.) Толковый словарь // Расширяя границы Вселенной - История астрономии в задачах : [ 12 марта 2018]. — Москва : Изд-во Московского центра непрерывного математического образования, 2003. — С. 170. — 176 с. — .
5. Александрова О. В., Аюков С. В., (Засов А. В.) и др. Большая энциклопедия астрономии : [ 14 марта 2018] / сост. Л. А. Феоктистов. — Москва : Росмэн-Пресс, 2009. — С. 66—67. — 200 с. — .
6. Dwight, Ennis Why Planets Retrograde  (неопр.) (28 ноября 2016). Дата обращения: 12 марта 2018. 23 мая 2018 года.
7. Linda T. Elkins-Tanton. The Sun, Mercury, and Venus : [англ.] : [ 14 марта 2018]. — New York : Infobase Publishing, 2006. — С. XIX. — 241 с. — (The Solar System). — .
8. Fred W. Price. The Planet Observer's Handbook : [англ.] : [ 14 марта 2018]. — 2nd edition. — Cambridge University Press, 2000. — С. 139—141. — 429 с. — .

Ссылки

• Астронет — Попятное движение Марса в 2013 году  (неопр.). 12 марта 2018 года.
• Астронет — Попятное движение Марса и Сатурна в 2015 году  (неопр.). 14 марта 2018 года.
• Наглядная анимация механизма попятного движения внутренних и внешних планет (англ.). 23 мая 2018 года.
• Попятное движение Марса в 2018 году (моделирование) (англ.). 10 марта 2018 года.