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[1][2][3], а с удалением от него скорость обращения планет согласно закону тяготения Ньютона уменьшается[4][5]. Таким образом, это следствие того, что Земля не является центром Солнечной системы[6]; в самом деле, эффект получил полноценное объяснение лишь в трудах Н. Коперника[7].

В результате сочетания прямого и попятного движения на траектории перемещения планет по небесной сфере возникают петли — участки, включающие ретроградное движение[1]; их величина обратно пропорциональна удалённости планет от Земли[5]. 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[8].

Попятное движение наблюдается у верхних (внешних) планет вблизи противостояния, а у нижних (внутренних) планет около нижнего соединения[2][3], поэтому в последнем случае Солнце мешает видеть на небе ретроградные петли[5]. Ретроградное движение по определению невозможно для Солнца и Луны, поскольку Земля всегда движется вокруг Солнца в одном направлении, как и Луна вокруг Земли[6].

Механизм

Кинематические причины попятного движения у внутренних (нижних) и внешних (верхних) относительно земной орбиты планет различны[4][6].

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[1]. 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[1][5]. 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[1]. На этапе верхнего соединения Солнце находится между Землёй и планетой, и она вновь перестаёт быть видимой[1][5]. Продолжая прямое движение, планета опять достигает стадии восточной элонгации, останавливается, возобновляет попятное движение — и так цикл повторяется[1]. 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[4].

Напротив, попятное движение внешних планет наблюдается по причине перемещения самой Земли, опережающей внешнюю планету в момент противостояния последней[4]. 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[6]. 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[1][4]. Скорость прямого движения постепенно снижается, планета останавливается и начинает двигаться с востока на запад, то есть ретроградно[1][4][8]. В середине дуги своего попятного движения, когда его скорость максимальна, Земля находится между Солнцем и планетой, образуя конфигурацию противостояния[1][4] — в это время планета появляется над горизонтом восточнее Солнца вскоре после его захода[5]. Затем она останавливается и меняет направление своего движения снова на прямое, и таким образом цикл повторяется[1][4].

См. также

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

Примечания

Ссылки

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

На других языках

[de] Planetenschleife