Sekulární poruchy jsou poruchy, které vedou k odchylce dráhy nebeského tělesa od teoretické dráhy v použitém modelu, které mají neperiodický charakter.
V obecném případě teorie poruch předpokládá, že dostupné odchylky jsou malé a lze je vypočítat rozšířením do sérií v mocninách malých parametrů . V tomto případě je možné získat pertrubační funkci a členy tvaru At m , kde m = 1, 2,.., A je koeficient, t je parametr, budeme v ní nazývat sekulární poruchy. Poruchy, parametry v prvním stupni, se nazývají poruchy prvního řádu, ve druhém stupni druhého řádu atd.
Mezi vlastnosti sekulárních poruch lze vyčlenit jednosměrnost a úměrnost času [1] .
Nejčastěji se sekulární poruchy počítají ve vztahu k modelu problému dvou těles, aby se vzal v úvahu vliv jiných těles. Polohu planety ve vesmíru a její rychlost v tomto modelu lze nastavit pomocí šesti veličin – keplerovských prvků oběžné dráhy : polohlavní osa a excentricita oběžné dráhy, sklon oběžné dráhy , zeměpisná délka vzestupného uzlu , argument periapsis a střední hodnota . anomálie . Výpočet sekulárních poruch umožní získat změny těchto parametrů v čase.
Sekulární poruchy těles Sluneční soustavy jsou malé a vedou ke znatelným změnám parametrů drah po dlouhou dobu. To dalo název termínu [1] .
Výpočet sekulárních poruch se však používá i pro zohlednění dalších, včetně negravitačních sil, které mohou významně přispět.
Poruchová teorie vznikla kvůli skutečnosti, že problém N-těl pro sluneční soustavu nemá analytické řešení , ale protože vliv planet na sebe je malý, můžete použít pohybový model problému dvou těles , a vzít v úvahu vliv jiných sil jako malou korekci. Zároveň bylo zjištěno, že existují dva typy odchylek – periodické a sekulární [2] . Isaac Newton věřil, že kvůli přítomnosti sekulárních poruch se sluneční soustava časem rozletí.
Laplace velmi pokročil v teorii poruch. Přišel tedy s prvky dráhy, pro které pohybové rovnice nemají singularity, když se excentricita a sklon dráhy rovnají nule. V rámci problému stability Sluneční soustavy ukázal, že neexistují žádné sekulární poruchy prvního řádu v hlavní poloose excentricity a sklonu oběžné dráhy a změny vzdálenosti Jupitera a Saturnu [3] od Slunce a Měsíc ze Země jsou periodické povahy [4] .
Lagrange navrhl použít prvky oběžné dráhy, pro které pohybové rovnice nemají žádné singularity, když se excentricita a sklon oběžné dráhy rovna nule. Takové prvky umožnily vypočítat sekulární poruchy [5]
Na základě prací Lagrangeho a Laplacea byla vytvořena metoda pro výpočet sekulárních perturbací [6] .
V roce 1809 se Poissonovi podařilo dokázat, že poruchy druhého řádu polohlavních os také neobsahují sekulární termíny. Na základě jeho představ byla vyvinuta další metoda výpočtu [6] [7] .
Spirou Haret ve své dizertační práci zjistil, že polohlavní osy mají světské odchylky ve třetím řádu. V jejím pokračování Henri Poincaré rozvinul teorii chaosu a ukázal, že sekulární změny třetího řádu nemusí být nutně příčinou kolapsu sluneční soustavy [8] .
Impulsem pro výzkum poruchového počtu byl objev na počátku 20. let 19. století světské poruchy polohlavní osy Uranu , která vedla k objevu planety Neptun . V roce 1900 umožnily světské poruchy Neptunu vypočítat dráhu Pluta [7] .
Moderní planetární teorie VSOP je založena na použití a výpočtu sekulárních poruch, mimo jiné udává chybu 1 cm při určování efemerid na 8000 let [9] [10] .
Příčinou poruch v pohybu nebeských těles může být nejen přitažlivost jiných nebeských těles, ale i další faktory, například [11] [1] :