Сфера Хилла

Контурами изображены эффективные гравитационные потенциалы системы двух тел (на рисунке — Солнце и Земля) и центробежные силы во вращающейся системе координат, в которой Земля и Солнце остаются неподвижны. Сферы Хилла — ограниченные кругами области вокруг Солнца и Земли.

В первом приближении сферой Хилла является пространство вокруг астрономического объекта (например, планеты) в котором он способен удерживать свой спутник несмотря на притяжение объекта, вокруг которого обращается сам (например, звезды). В свою очередь, у спутника есть собственная сфера Хилла, и любой объект в её пределах будет стремиться стать спутником спутника, а не планеты. Таким образом, сфера Хилла описывает сферу гравитационного влияния тела на более мелкие тела с учётом пертурбаций, возникающих под воздействием более массивного тела.

При этом нахождение спутника в сфере Хилла какого-либо объекта не означает, что этот объект притягивает его сильнее, чем тот, вокруг которого обращается сам объект. Например, Солнце притягивает Луну в 2,2 раза сильнее, чем Земля.

Сфера Хилла располагается между точками Лагранжа L1 и L2, лежащими на прямой, соединяющей центры двух тел. В этом направлении область гравитационного влияния подчинённого тела меньше всего, и это ограничивает размер сферы Хилла. За пределами этого расстояния орбита любого третьего тела, обращающегося вокруг подчинённого тела, будет частично пролегать за пределами сферы Хилла, и поэтому будет всё больше и больше подвергаться возмущению приливными силами центрального тела. В конечном итоге подчинённый объект перейдёт на орбиту центрального тела.

История термина

Понятие данной сферы впервые было определено американским астрономом Джорджем Уильямом Хиллом на основе работ французского астронома Эдуарда Роша; по этой причине в англоязычной литературе также используется термин сфера Роша ( англ. Roche sphere). Не следует путать этот термин с похожими полость Роша и предел Роша. Предел Роша — это радиус круговой орбиты спутника, обращающегося вокруг небесного тела, на котором приливные силы, вызванные гравитацией центрального тела, равны силам самогравитации спутника и, таким образом, начинают разрывать его на части. Полость Роша — это область вокруг звезды в двойной системе, в которой для пробного тела, находящегося в этой области, притяжение звезды, находящейся в полости Роша, преобладает и над притяжением звезды-компаньона, и над центробежной силой.

другие языки
Afrikaans: Hill-sfeer
العربية: نطاق هيل
čeština: Hillova sféra
Deutsch: Hill-Sphäre
Ελληνικά: Σφαίρα Χιλ
English: Hill sphere
español: Esfera de Hill
français: Sphère de Hill
Հայերեն: Հիլլի գունդ
italiano: Sfera di Hill
日本語: ヒル球
한국어: 힐 권
Lëtzebuergesch: Hill-Sphär
Bahasa Melayu: Sfera Hill
Plattdüütsch: Hill-Sphäär
polski: Strefa Hilla
پنجابی: ہل جؤہ
português: Esfera de Hill
română: Sfera lui Hill
srpskohrvatski / српскохрватски: Hill sfera
slovenščina: Hillova krogla
српски / srpski: Хил сфера
svenska: Hillsfär
українська: Сфера Гілла
中文: 希爾球