公転

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質量の差が大きい2つの天体の公転の様子。
質量の差が小さい2つの天体の公転の様子。

公転(こうてん、revolution)とはある物体が別の物体を中心にした又は楕円の軌道に沿って回る運動の呼び名である。地球は太陽を中心に公転している。太陽と地球の質量比は約330000:1なので右図の上に当たる(ただし実際の太陽系では、木星の影響が一番大きい)。

天文学[編集]

天文学で言う公転は、ある天体重心の周りを周回することを指す。たとえば、「地球太陽の周りを公転している」などと言う。系の重心に恒星が存在する場合、この星を主星と呼び、公転する星を伴星と呼ぶ。また、惑星の周囲を衛星が周回する場合や渦巻銀河の内部で恒星が周回する運動も公転と呼ぶ。

公転運動の重心に常に天体が存在するとは限らない。例えば質量の差が大きくない2つの恒星が連星を作っているような場合には、系の重心は2つの星の間に位置する。

また、公転する物体は恒星や惑星、衛星に限らず、塵やガスなどが公転している系も数多く存在する。太陽系の例では、木星土星天王星などの惑星の環は塵や氷などの小さな粒子からできていて、これらの粒子がそれぞれの惑星の周りを公転しているものと考えられている。ブラックホールなどでは、吸い込まれる物質がブラックホールの周囲に集まって公転運動を行い、円盤を形成する。これを降着円盤という。

公転運動の元となる重力源の質量が重力源から公転天体までの距離によらず一定の場合には、公転周期の2乗が軌道長半径の3乗に比例するというケプラーの第三法則が成り立つ。銀河内部の恒星の公転運動などの場合には、銀河の物質が銀河中心からの距離に従って連続的に分布しているため、恒星の公転運動は銀河中心からその恒星の位置までの間に分布している銀河物質全体からの重力で決まる。

天体自らがコマのように回転している事は、自転という。

火星の公転の見え方について見え方は実際の火星の動きとは異なっていて、きれいな楕円形を描くようには見えない。これは地球の公転と火星の公転の速さが違うためである。

電磁気学[編集]

電荷同士の間に働く電磁気力も、重力と同様に強さが距離の逆二乗に比例する中心力なので、天体が重力によって公転するのと同様に荷電粒子同士も公転運動を行なう。例として、電子原子核の周りを回る運動を公転と呼ぶ場合がある。

関連項目[編集]