Оценки изменений массы Солнца и гравитационной постоянной по современным наблюдениям планет и космических аппаратов

Питьева Е.В., Питьев Н.П.

Астрономический вестник, 46(1), 81-90 (2012)

Аннотация

Более 635 тысяч позиционных наблюдений планет и КА разных типов, в основном радиотехнических (1961–-2010 гг.), были использованы для оценок возможных изменений гравитационной постоянной, массы Солнца и полуосей орбит планет, а также связанного с ними значения астрономической единицы. Анализ наблюдений проводился на основе эфемерид EPM2010 ИПА РАН в постньютоновском приближении, построенных совместным численным интегрированием уравнений движения девяти больших планет, Солнца, Луны, астероидов и транснептуновых объектов. Для изменения гелиоцентрической гравитационной постоянной GM было получено: (ĠM )/GM = (-5.0±4.1)^10-14 в год (3). Найденные положительные вековые изменения больших полуосей a i/ai для орбит планет Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн, обеспеченных высокоточными рядами наблюдений, также соответствуют уменьшению гелиоцентрической гравитационной постоянной. Само изменение GM вероятно, вызвано потерей массы Солнца M из-за излучения и солнечного ветра, которое частично компенсируется падающим на Солнце материалом. Из полученного изменения GM и с учетом максимальных пределов возможного изменения массы Солнца M найдено, что для гравитационной постоянной G с вероятностью 95% годовое значение G/G попадает в интервал -4.2*10^-14 < Ġ/G+7.5*10^-14. Астрономическая единица (АЕ) по своему определению связана только с гелиоцентрической гравитационной постоянной. Найденное в данной работе уменьшение GM должно соответствовать вековому уменьшению АЕ. Однако показано, что современный уровень точности не позволяет определить изменение АЕ. Достигнутая возможность нахождения по высокоточным наблюдениям изменения GM указывает на желательность зафиксировать соотношение между GM и АЕ на определенный момент времени, поскольку неудобно иметь изменяющуюся во времени длину астрономической единицы.