Для определения звездного периода обращения Сатурна вокруг Солнца можем воспользоваться третьим законом Кеплера, который гласит:
[ T^2 \propto a^3 ]
Здесь ( T ) — орбитальный период планеты (в земных годах), а ( a ) — большая полуось орбиты планеты (в астрономических единицах, а.е.).
Третий закон Кеплера можно записать в форме:
[ \left( \frac{T_1}{T_2} \right)^2 = \left( \frac{a_1}{a_2} \right)^3 ]
Где:
- ( T_1 ) и ( T_2 ) — орбитальные периоды двух планет,
- ( a_1 ) и ( a_2 ) — большие полуоси орбит этих планет.
Для нашей задачи удобно взять Землю в качестве одной из планет, так как её большая полуось равна 1 а.е., а её орбитальный период равен 1 году. Таким образом, у нас есть:
[ T_1 = 1 \text{ год} ]
[ a_1 = 1 \text{ а.е.} ]
[ a_2 = 9.5 \text{ а.е.} ]
Теперь подставим эти значения в уравнение:
[ \left( \frac{T_2}{1 \text{ год}} \right)^2 = \left( \frac{9.5 \text{ а.е.}}{1 \text{ а.е.}} \right)^3 ]
Упростим уравнение:
[ T_2^2 = 9.5^3 ]
Вычислим куб 9.5:
[ 9.5^3 = 9.5 \times 9.5 \times 9.5 = 857.375 ]
Теперь решим для ( T_2 ):
[ T_2^2 = 857.375 ]
[ T_2 = \sqrt{857.375} ]
Вычислим квадратный корень:
[ T_2 \approx 29.28 \text{ лет} ]
Итак, звездный период обращения Сатурна вокруг Солнца составляет примерно 29.28 земных лет.