3、拉格朗日点(各大拉格朗日点请看下图)
拉格朗日点指一个小物体在两个大物体的引力作用下在空间中的一点,在该点处,小物体相对于两大物体基本保持静止。1906年首次发现运动于木星轨道上的小行星在木星和太阳的作用下处于拉格朗日点上。在每个由两大天体构成的系统中,按推论有5个拉格朗日点,但只有两个是稳定的,即小物体在该点处即使受外界引力的摄扰,仍然有保持在原来位置处的倾向。每个稳定点同两大物体所在的点构成一个等边三角形。
拉格朗日点L1
在两个大天体的连线上,且在它们之间。
例如:一个围绕太阳旋转的物体,它距太阳的距离越近,它的轨道周期就越短。但是这忽略了地球的万有引力对其产生的拉力的影响。如果这个物体在地球与太阳之间,地球引力的影响会减弱太阳对这物体的拉力,因此增加了这个物体的轨道周期。物体距地球越近,这种影响就越大。在L1点,物体的轨道周期恰好等于地球的轨道周期。
拉格朗日点L2
在两个大天体的连线上,且在较小的天体一侧。
例如:相似的影响发生在地球的另一侧。一个物体距太阳的距离越远,它的轨道周期通常就越长。地球引力对其的拉力减小了物体的轨道周期。在L2点,轨道周期变得与地球的相等
(穿插一下)日地拉格朗日L2点:
其中L2点位于日地连线上、地球外侧约150万公里处,在L2点卫星消耗很少的燃料即可长期驻留。L2通常用于放置空间天文台。因为L2的物体可以保持背向太阳和地球的方位,易于保护和校准。(鸽王詹姆斯·韦伯太空望远镜将要被放置在日-地系统的L2点上。
拉格朗日点L3
在两个大天体的连线上,且在较大的天体一侧。
例如:拉格朗日点L3位于太阳的另一侧,比地球距太阳略微远一些。地球与太阳的合拉力再次使物体的运行轨道周期与地球相等。
拉格朗日点L4
在以两天体连线为底的等边三角形的第三个顶点上,且在较小天体围绕两天体系统质心运行轨道的前方。
此点稳定的原因在于,它到两大物体的距离相等,其对两物体分别的引力之比,正好等于两大物体的质量之比。因此,两个引力的合力正好指向该系统的质心,合力大小正好提供该物体公转所需之向心力,使其旋转周期与质量较小天体相同并达成轨道平衡。该系统中,两大物体和L4点上物体围绕质心旋转,旋转中心与质心重合。事实上,L4与L5点上的物体的质量必须小到可忽略。
拉格朗日点L
在以两天体连线为底的等边三角形的第三个顶点上,且在较小天体围绕较大天体运行轨道的后方。
例如:土卫三的L4和L5点有两个小卫星,土卫十三和土卫十四。土卫四在L4点有一个卫星土卫十二。