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轨道共振是中国的一个科技名词。

汉字是世界上比较古老的四大文字之一，也是我们国家优秀文明历史的象征，一直沿用至今，一个简单的文字也道出了我国人们的聪明才智，哺育了世世代代的中华儿女，成就了中华民族一代又一代的辉煌。

名词解释

轨道共振（orbital resonance） 天体运动中出现的各种共振现象的泛称。原是指两天体之间的轨道-轨道共振，即两个天体各自以平太阳（见平太阳日）速度n1和n2绕同一中心天体运行，满足条件n1/n2=p/q（p，q为正整数），即构成两个运行轨道之间的p/q轨道共振。

历史

自17世纪发现牛顿万有引力定律以来，从拉普拉斯开始，就有许多数学家全神贯注太阳系的稳定性。二体问题近似解的稳定轨道忽略其它天体的影响。在太阳系中添加其它天体的相互作用对稳定性造成的影响很小，但是首先不知道在很长的周期中添加会造成何种轨道参数的改变和不同的配置，或是其它一些稳定的影响是否能维持行星轨道的配置。

拉普拉斯是最先找到解释伽利略卫星奇异舞蹈答案的人。持平而论，自当时迄今以来，在这个领域的研究是非常活跃的，但是仍有许多待解决的问题（例如，在巨大行星的环，环中的小卫星和微粒的相互作用如何维系环）。

共振的类型

通常，轨道共振可能

涉及一个或任何组合的轨道参数（例如，离心率相对于半长轴，或轨道倾角）。

从短期的任何时间尺度来看，在10至10年的长期测量都有其通约性。

导致即使长期稳定运行的轨道，也有可能造成不稳定性。

平均运动轨道共振发生在两个天体的公转周期，其中一个的周期是对方的简单整数比。依据详细的的资料，这可以使轨道稳定，也可以使轨道被摧毁。当这两个天体在这种同步的运动中没有密切接触时，可能会出现稳定。例如：

无论与海王星多么接近，冥王星和冥族小天体的轨道都是稳定的，因为它们与海王星是3:2的共振。共振可以确保当它们接近近日点和海王星的轨道时，海王星是在相当远的距离之外（平均有它的轨道距离的四分之一）。其它没有共振的近海王星天体（数量更多）会被海王星强大的摄动从这个区域逐出。还有规模较小，但是很明确有着1:1共振的共振海王星外天体（海王星特洛伊）、3:5（周期约275年）、4:7（周期约290年）、1:2（周期约330年）、和2:5（周期约410年），除此之外，在海王星之外还有其它的。

在距离太阳3.5AU以内的小行星带，有与木星有着3:2、4:3、和1:1的族群分布着（特别是希尔达族、（279）图勒、和特洛伊天体）。

轨道共振也可以摧毁一个稳定的轨道。对小天体而言，不稳定实际上是更有可能的。例如：

在距离太阳3.5AU以内的小行星带，与木星的主要平均运动轨道共振落在小行星位置分布的空隙，柯克伍德空隙（最显著的是在3:1、5:2、7:3、和2:1的共振）。在这些位置上的小行星因为反复的受到木星的摄动，几乎已经完全被抛空了。然而，还是有少数的小行星目前暂时在或接近这些共振的位置。例如，艾琳达族就为位于或接近3:1共振，而它们的轨道离心率在与木星的相互作用下持续的在增加，直到最终它们会与内侧的行星密切接触，然后将它们从共振轨道弹射出去。

在土星环内，卡西尼缝是B环和外侧的A环之间的空隙，与米玛斯有着2:1的共振（更特别的是卡西尼缝内侧边缘惠更斯缝的位置。）。

在土星环，恩克环缝和基勒环缝是与置身在A环内的潘和达佛涅斯1:1共振清空微粒形成的。A环的外侧是由土卫十有着7:6的不稳定共振维系着。

大多数天体中的共振轨道都有着相同的方向，然而有少数是逆行的，达摩克型小行星是被土星或木星捕获，并被发现暂时处在平均运动轨道共振上的小行星。这种轨道的相互作用比轨道在同一方向的机制的相互作用为弱。

拉普拉斯共振发生在三个或更多天体的轨道周期之间有着简单整数比的系统上。例如，木星的佳利美德、欧罗巴、和埃欧轨道的1:2:4轨道共振。系外行星格利泽876e、b、和c，也有1:2:4的轨道共振。

林达博共振导出螺旋密度波不仅适用在星系（恒星是受螺旋臂本身的力支配的），也适用于土星环（环中的微粒是受到土星卫星的力支配）。

长期共振发生于两个轨道的进动同步时（通常是近日点或升交点）。一颗小天体在与大许多的天体（例如行星）长期共振下，将有与大天体相同的速率。长时间（100万年或更长）的长期共振会改变小天体的轨道离心率和轨道倾角。

几个明显的长期共振例子，包括土星都是。土星自转轴的进动和海王星自转轴的进动之间有着共振（两者的周期都长达187万年），已经确定与土星巨大的转轴倾角（26.7°）可能有着相同的来源。最初，土星的倾角大概是比角接近木星（3.1°）。古柏带逐渐的枯竭使海王星的进动减少；最终，两著的频率匹配，而土星的轴向进动进入到自旋－轨道共振，导致土星的倾角增加（海王星轨道的角动量是土星自转的10倍，因此主导著互动的关系。）。

小行星和土星之间的拱点长期共振（ν6=g -g6）协助塑造出了小行星带。接近它的小行星，离心率会缓慢的增加，直到它们成为接近火星的小行星。此时，它们会因为与火星遭遇而从小行星带弹出。这种共振形成小行星带内部和侧面边界的距离大约是2AU和约20°的轨道倾角。

数值模拟认为水星和木星（g1=g5）之间的拱点长期共振，最终有可能增加水星的离心率，并且可能在今后的数亿年破坏内太阳系。

在土星环C环内的泰坦小环代表着另一种形式的共振，在其中的一个轨道的拱点进动率完全符合另一个的公转速度。这个偏心小环外侧的末端永远朝向土星最大的卫星泰坦。

古在共振发生在对轨道倾角和离心率摄动的同步振荡（增加离心率而同时渐少倾角，反之亦然）。这种共振仅适用于高轨道倾角的天体；因此，这种轨道往往是不稳定的，因为越来越大的离心率会导致近心点变小，因而造成碰撞或被潮汐力破坏（对于大卫星）。

涉及轨道离心率另一种类型的例子是木卫三和木卫四的离心率，即使有着相对的相位，依然有181年的共通变化周期。