Полюсы астрономических тел определяются по их оси вращения по отношению к небесным полюсам небесной сферы . Астрономические тела включают звезды , планеты , карликовые планеты и небольшие тела Солнечной системы , такие как кометы и малые планеты (например, астероиды ), а также естественные спутники и спутники малых планет .
Международный астрономический союз (МАС) определяет северный полюс планеты или любого из ее спутников в Солнечной системе как планетарный полюс, который находится в том же небесном полушарии относительно неизменной плоскости Солнечной системы, что и северный полюс Земли. [1] Это определение не зависит от направления вращения объекта вокруг своей оси. Это означает, что направление вращения объекта, если смотреть сверху на его северный полюс, может быть как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки. Направление вращения большинства объектов Солнечной системы (включая Солнце и Землю) — против часовой стрелки. Венера вращается по часовой стрелке, а Уран перевернулся набок и вращается почти перпендикулярно остальной части Солнечной системы. Эклиптика остается в пределах 3° от неизменной плоскости в течение пяти миллионов лет, [2] но в настоящее время наклонена примерно на 23,44° к небесному экватору Земли, используемому для координат полюсов. Этот большой наклон означает, что склонение полюса относительно небесного экватора Земли может быть отрицательным, даже если северный полюс планеты (например, Урана) находится к северу от неизменной плоскости.
В 2009 году ответственная рабочая группа МАС решила определить полюса карликовых планет, малых планет, их спутников и комет по правилу правой руки . [1] Чтобы избежать путаницы с определениями «север» и «юг» относительно неизменной плоскости, полюса называются «положительными» и «отрицательными». Положительный полюс — это полюс, на который указывает большой палец, когда пальцы правой руки согнуты в направлении его вращения. Отрицательный полюс — это полюс, на который указывает большой палец, когда пальцы левой руки согнуты в направлении его вращения. Это изменение было необходимо, потому что полюса некоторых астероидов и комет прецессируют достаточно быстро, чтобы их северный и южный полюса поменялись местами в течение нескольких десятилетий, используя неизменное определение плоскости.
Проекция северного полюса планеты на небесную сферу дает ее северный полюс мира . Расположение небесных полюсов некоторых избранных объектов Солнечной системы показано в следующей таблице. [1] Координаты даны относительно небесного экватора Земли и точки весеннего равноденствия в том виде, в каком они существовали в J2000 (1 января 2000 г., 12:00:00 TT ), которая представляет собой плоскость, зафиксированную в инерциальном пространстве, которая теперь называется Международной небесной системой отсчета (ICRF). . Многие полюса прецессируют или иным образом движутся относительно ICRF, поэтому их координаты изменятся. Полюса Луны особенно подвижны.
У некоторых тел Солнечной системы, включая спутник Сатурна Гиперион и астероид 4179 Тутатис , нет стабильного северного полюса. Они вращаются хаотично из-за своей неправильной формы и гравитационного влияния близлежащих планет и лун, в результате чего мгновенный полюс блуждает по их поверхности, а на мгновение может вообще исчезнуть (когда объект останавливается относительно далеких звезд).
Планетарные магнитные полюса определяются аналогично северному и южному магнитным полюсам Земли: это места на поверхности планеты, в которых линии магнитного поля планеты вертикальны. Направление поля определяет, является ли полюс магнитным северным или южным полюсом, точно так же, как на Земле. Магнитная ось Земли примерно совпадает с ее осью вращения, а это означает, что геомагнитные полюса расположены относительно близко к географическим полюсам. Однако это не обязательно так для других планет; магнитная ось Урана , например, наклонена на целых 60°.
Помимо полюса вращения, орбита планеты также имеет определенное направление в пространстве. Направление вектора углового момента этой орбиты можно определить как полюс орбиты . Полюс орбиты Земли , то есть полюс эклиптики , указывает в направлении созвездия Дракона .
В частном (но частом) случае синхронных спутников можно определить еще четыре полюса. Это ближний , дальний , ведущий и задний полюса. Например, Ио , один из спутников Юпитера , вращается синхронно, поэтому его ориентация относительно Юпитера остается постоянной. Там, где Юпитер находится в зените , точно над головой , на его поверхности будет единственная неподвижная точка – это ближний полюс , также называемый суб- или про-Юпитерианской точкой. В антиподе этой точки находится дальний полюс , где Юпитер лежит в надире ; ее также называют антиюпитерианской точкой. Также будет одна неподвижная точка, которая находится дальше всего на орбите Ио (лучше всего ее можно определить как точку, наиболее удаленную от плоскости, образованной осями север-юг и ближней дальней осью, на ведущей стороне) – это ведущий полюс . В его антиподе находится задний полюс . Таким образом, Ио можно разделить на северное и южное полушария, на про- и антиюпитерианские полушария, а также на ведущее и ведомое полушария. Эти полюса являются средними полюсами , потому что точки, строго говоря, не неподвижны: существует постоянная либрация относительно средней ориентации, поскольку орбита Ио слегка эксцентрична, а гравитация других лун регулярно ее нарушает.
