わかりにくいので、作り替えます。しばしお待ちを。

エキセントリックな軌道





月の軌道に関しては、単純な楕円軌道ではありません。
近点遠点の距離が変化するエキセントリックな楕円軌道です。
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軌道周期と振動周期

これは、2度の衝突の場合、「円軌道」+「振動」の両方が2回変化します。

2回目の衝突で、軌道周期と振動周期が変わるので、
1回目の衝突の単振動は、1回目衝突の軌道周期と2回目の衝突の軌道周期の差の分、位相がズレます。
その位相のズレが軌道の唸りになります。

2回目の振動は軌道周期と同じです。
2回目の振動に遠点・近点距離が変化した1回目の単振動が合成されエキセントリックな軌道になります。

遠点と近点の変化量の違い

遠点と近点で変化量が違うのは、
2回目の衝突位置で決まります。

1回目の単振動の丁度中間の基準軌道上で衝突すれば、
遠点近点距離の変化量は同じです。

基準軌道の上で衝突すれば、遠点の変化量が少なく、
近点の変化量が大きく、

基準軌道の下で衝突すれば、遠点の変化量が大きく、
近点の変化量が小さくなります。


月の場合、2回目の衝突は、
1回目の振動の基準軌道より上で衝突しました。

地心座標モデリング

第2基準軌道を中心とした、地心座標を次のように定義します。

まず、第1基準軌道を中心とした振幅A1の単振動の軌道を想定します。
(振動周期=a1の軌道周期とする)ω1を角速度(rad/h) tを時間(h)とすると

R1(t) = A1 cos( α1 ω1 t )…①

と表されます。
第2基準軌道を中心とした振幅A2の振動の軌道を想定します。
(振動周期=a1の軌道周期とする)ω2を角速度(rad/h) tを時間(h)とします。
第1基準軌道からiPの位置で衝突したと仮定します。

R2(t) = A2 cos( α2 ω2 t)…②

①式の角速度と周期率がαとωからα2とω2に変わるので

R’1(t) = A1 cos(α2ω2t)) cos(β2ω2t) …③

となります。
第2衝突は、衝突位置が基準軌道から+iP離れているので、
R'1は上と下に分離します。
上方向の振幅はiPになり、下方向の振幅は(2A1 – iP)になります。

R’1(t)は
R”1(t) = A1( cos ( α2 ω2 t ) – iP ) cos( β2 ω2 t )…③

となります。
R”1(t)とR2(t)が合成され、第2衝突後の地心座標は

R’2(t) = a2 + R”1(t) + R2(t) 

となります。

地心座標モデリング式

R’2(t) = a2 + ( A1 cos (α2ω2t) – iP ) cos( β2 ω2 t) + A2cos( α2 ω2 t) km

where
a0 :当初基準軌道 km
a1 :第1衝突基準軌道 km
a2 :第2衝突基準軌道 km
A1 :第1衝突による単振動振幅(= a1 – a0) km
A2 :第2衝突による単振動振幅 (=a2 – a1 – iP) km
iP :衝突位置(基準軌道からの位置)km

α :周期率

β :唸り率