在太阳系中,太阳质量比行星大千倍以上,因而太阳对行星的引力远比行星相互问的引力大.在求行星运动方程的近似解时,通常可从二体问题出发,研究真实轨道运动对椭圆运动的偏离,求出摄动的分析表达式.这样,不但便于计算行星在较长时间内的具体位置,也可以了解行星轨道运动的一些性质.

   行星运动理论是编制行星历表的基础.拉格朗日确立了研究行星运动的方法.他把行星的真实轨道看作是一系列不断变动的椭圆,并推导出椭圆轨道要素随时问变化的微分方程组,可以用逐次近似法将这方程组进行积分而得到轨道要素的分析表达式.

   在这些表达式中,含有和时间成正比的项,称为长期项或长期摄动.长期项反映出轨道要素的变化趋势.其中,半长径和偏心率的长期摄动,在研究太阳系稳定性方面占重要地位.表达式中其他各项都是关于时间的周期函数.它们又可分为短周期项和长周期项.如果两行星的平均角速度和的比值很接近简单分数,就会出现周期很长且系数特大的长周期摄动.在木星和土星的相互摄动中就出现这种情况.

   计算行星位置更方便的方法是直接研究行星坐标的摄动.在这类方法中,最有名的是拉普拉斯和纽康的方法.十九世纪纽康建立的内行星运动理论,兼有轨道要素摄动和球坐标摄动法的特点,把轨道要素表示为时间的多项式,求出相应的椭圆坐标后,再加上黄经、黄纬和向径的周期摄动.直到现在,各国天文年历仍然根据纽康理论编算内行星的历表.用汉森方法研究大行星运动也很有效.这种方法假定行星在密切平面上作椭圆运动,计算其平近点角、向径和轨道下面的摄动.希尔用汉森方法建立了木星和土星的运动理论.

   大型快速计算机的出现,使数值方法得到广泛的应用.1951年埃克特等对五颗外行星的运动方程同时进行数值积分,计算了它们在1653-2060年间的日心坐标,这套历表现在为各国天文年历所采用.其后又陆续出现了多种更为精密的数值历表,供行星际探制使用.

   克莱门斯最早利用电子计算机研究行星普遍摄动来建立火星理论.他根据经典的汉森方法,利用电子计算机演算,考虑到二阶和部分三阶摄动,精度已能符合现代观测的要求.以后,考虑电子计算机的特点,在方法上又有新的发展.比如,用迭代法代替经典的、按摄动天体质量展开的方法,可使逐次近似过程最大程度自动化,并达到较高的精度.

   近二十年来,空间技术的发展和雷达、激光测距在行星定位上的应用,为研究行星运动积累了大量丰富精确的观测资料,同时也向理论工作提出了更高的要求.特别是新的天文常数系统的采用和行星质量系统的重新测定,使革新现有的行星运动理论和行星历表成为当务之急.近年来在这方面已有不少成就,其中包括用轨道要素摄动法建立的文字理论和用穆森的坐标摄动法建立的半分析理论等.

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