Как быстро меняется расстояние от Земли до Солнца

Это вдохновлено Доказательством того, что Солнечная система расширяется, как Вселенная? , со ссылкой на статью Г.А. Красинского и В.А. Брумберга " Вековое увеличение астрономической единицы из анализа движений больших планет и его интерпретация ", pdf доступен здесь .

В статье делается попытка объяснить увеличивающееся расстояние между Землей и Солнцем (усредненное по орбите расстояние, например, по большой полуоси), и большая его часть сосредоточена на расширении Вселенной. Теперь Бен Кроуэлл дал здесь отличное объяснение того, почему эффект космического расширения возникает только с третьей производной масштабного фактора по времени, отметив, что эффект «неуловимо мал».

Тогда я задаюсь вопросом: какова скорость изменения расстояния между Землей и Солнцем ? Красинский и Брумберг приводят что-то вроде 15   с м / у р , но, учитывая количество неправильных вычислений, которые они делают в других местах, я не полностью доверяю этому утверждению. Кто проводил этот анализ и что они нашли? Кроме того, какие методы используются? Я предполагаю, что измерение точного расстояния до поверхности Солнца будет сложной задачей из-за всей активности, которой оно подвергается.

Обратите внимание, что обсуждение космического расширения было фоновой причиной того, что вызвало этот вопрос - я полностью понимаю, что любое вековое изменение орбиты Земли будет преобладать над другими эффектами.

Также обратите внимание, что на этом сайте есть связанный с этим вопрос: как рассчитывается расстояние между солнцем и землей? Тем не менее, это не вдается в подробности о методе. Кроме того, не ясно, обеспечивают ли ответы работу по измерению небольших изменений в разделении. Например, действительно ли радар настолько точен? Возможно, да, и в этом случае обоснование этого послужило бы здесь ответом.

Вы имеете в виду среднее расстояние (эквивалентно большой полуоси) или мгновенное расстояние ? Орбита Земли не является идеальной окружностью, поэтому расстояние заметно меняется ежегодно. Я забыл цифры, просто посмотрите «Элементы орбиты Земли», если хотите увидеть, насколько они различаются. Долгосрочное вековое изменение орбиты, которое вы, вероятно, имеете в виду, будет проявляться как изменение большой полуоси и/или эксцентриситета.
К предыдущему комментарию: я даже не посмотрел, кто это написал. Конечно, вы знаете об эксцентричности! Пожалуйста, не обижайтесь. Просто формулировка вопроса была немного менее точной в этом вопросе, так что, возможно, комментарий когда-нибудь будет полезен кому-то еще. :)
@MichaelBrown Нет проблем;) Было бы интересно узнать и об эксцентриситете, особенно с учетом того, что я подозреваю , что он может измениться в более короткие промежутки времени.
Потенциально актуально: какая часть солнечной массы ежегодно выбрасывается за пределы земной орбиты.
В статье Красинского и Брумберга 59 ссылок на ADS. Это должно быть хорошей отправной точкой.
Это своего рода «дикая» идея, но если мы предположим, что вода была в жидком состоянии на Земле в течение последних ~3 или 4 миллиардов лет, а излучение Солнца было слабее 3 миллиарда лет назад, позволяет ли это нам установить какие-то ограничения на то, как намного ближе Земля, вероятно, была бы? Или слишком много факторов (парниковые газы и т. д.), которые слишком сильно затеняют результат?

Ответы (2)

Согласно Е.В. Петевой (2011), измеренная скорость изменения расстояния Земля-Солнце (астрономическая единица) составляет (1,2 +/- 3,2) см/год, при этом значение неопределенности составляет 3 стандартных отклонения. Другими словами, любое изменение находится в пределах неопределенности измерения. Она конкретно обращается к ценности Красинского и Брумберга. EM Standish также обратился к этому вопросу.

Измерения проводятся по радиолокационным отражениям от других планет и радиосигналам от космических аппаратов. Подробности смотрите в приведенных ниже ссылках.

(Обратите внимание, что «астрономическая единица» технически не совпадает с расстоянием между Землей и Солнцем, подробности см. В справочнике Стэндиша, Красинский и другие измеряют «астрономическую единицу»; также «астрономическая единица» была изменена, чтобы быть константой в 2012 г. , подробности см. в справочнике по природе)

http://syrte.obspm.fr/jsr/journees2011/pdf/pitjeva.pdf

http://adsabs.harvard.edu/abs/2005IAUCo.196..163S

http://www.nature.com/news/the-astronomical-unit-gets-fixed-1.11416

Да! Благодарю вас! Я боялся, что никто никогда не опубликует ответ. Также добро пожаловать на сайт!
Прочитайте статью еще раз, @DavePhD. В таблице 3 конкретно указано, что скорость изменения расстояния Земля-Солнце (в частности, длина большой полуоси Земля-Солнце) равна а ˙ / а знак равно ( 1,35 ± 0,32 ) · 10 − 14 / век , или же а ˙ знак равно 20,2 ± 4,8 мкм/год. Астрономическая единица была фактически отделена от длины большой полуоси Земли-Солнца в конце 19 века и официально отделена от нее в 1976 году.

Это навеяно... статьей Г. А. Красинского и В. А. Брумберга «Вековое увеличение астрономической единицы из анализа движений больших планет и его интерпретация».

Питьева и Питьев (1) дают простое объяснение очень большого векового изменения астрономической единицы, найденного Красинским и Брумбергом:

«В работе Красинского и Брумберга изменение а.е. определялось одновременно со всеми остальными параметрами, а именно с элементами орбит планет и величиной самой астрономической единицы а.е. Однако в настоящее время невозможно определить одновременно два параметра: значение астрономической единицы и ее изменение.При этом корреляция между а.е. и ее изменением а ты ˙ достигает 98,1 % и приводит к неверным значениям обоих этих параметров».


С какой скоростью меняется расстояние от Земли до Солнца?

Первая статья, цитируемая в ответе DavePhD Е.В. Питьевой, основана на рецензируемой статье Питьевой и Питьева (1). В обеих статьях приводятся скорости изменения расстояния Земля-Солнце (в частности, длина большой полуоси Земли-Солнца). а ) и определения астрономической единицы 1976 г. а ты в качестве

а ˙ а знак равно ( 1,35 ± 0,32 ) ⋅ 10 − 14 / век а ты ˙ а ты знак равно ( 8 ± 21 ) ⋅ 10 − 12 / век
(Примечание: последнее основано на опубликованном значении а ты ˙ знак равно 1,2 ± 3.2 см/год)

Причина разницы почти в три порядка между этими двумя цифрами заключается в том, что астрономическая единица не является расстоянием между Солнцем и Землей. Хотя первоначально астрономическая единица была определена именно так, эти две концепции были эффективно отделены друг от друга с конца 19 века, когда Саймон Ньюкомб опубликовал свои «Таблицы движения Земли вокруг ее оси и вокруг Солнца» . Развод был оформлен официально в 1976 году, когда Международная астрономическая единица переопределила астрономическую единицу как единицу длины, которая сделала гауссову гравитационную постоянную kимеют числовое значение 0,017202098950000 при выражении в астрономической системе единиц (единица длины — одна астрономическая единица, единица массы — одна солнечная масса, единица времени — 86400 секунд (один день)).


Кто проводил этот анализ и что они нашли? Кроме того, какие методы используются?

Выделяют три ключевые группы:

  • Институт прикладной астрономии РАН, выпускающий серии эфемерид «Эфемериды планет и лун» (ЭПМхххх) (1);
  • Лаборатория реактивного движения НАСА, производящая серию эфемерид Development Ephemeris (DExxx) (2), а также эфемериды для малых тел Солнечной системы; а также
  • Институт небесной механики и расчета эфемерид Парижской обсерватории (L'institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides, IMCCE), который производит серию Integration Numerique Planetaire de l'Observatoire de Paris (INPOPxx) эфемерид ( 3).

Все три численно решают уравнения движения Солнечной системы, используя постньютоновское расширение первого порядка с заданным набором состояний в некоторую эпоху. Эта интеграция, конечно, не будет соответствовать нескольким сотням тысяч наблюдений, которые были собраны с течением времени. Все три используют узкоспециализированные методы регрессии для обновления состояний эпох, чтобы каким-то образом минимизировать ошибки между оценками и наблюдениями. Все трое внимательно рассматривают сильно коррелированные элементы государства, чего не сделали Красинский и Брумберг. Все трое обмениваются данными наблюдений, иногда сотрудничают (совместные документы, комитеты МАС, ...), а иногда и конкурируют («наша техника лучше вашей (по крайней мере, на данный момент)»).


Например, действительно ли радар настолько точен?

Что касается радара, то расстояние до Солнца никогда не измерялось напрямую с помощью радара. Если телескоп не защищен фильтрами, направлять любой телескоп прямо на Солнце, как правило, плохая идея. При массивной защите фильтрами радиоантенна не увидит слабого радиолокационного отражения. Эти радарные измерения 1960-х годов касались Меркурия, Венеры и Марса. Нет веских причин проверять эти планеты теперь, когда человечество отправило искусственные спутники на орбиту этих планет. Отправка искусственного спутника на орбиту вокруг планеты (в отличие от полета над ней) обеспечивает значительно более качественные измерения, чем радиолокационные сигналы.


Использованная литература:

  1. Е.В. Питьева и Н.П. Питьев, "Изменения массы Солнца и гравитационной постоянной, оцененные с использованием современных наблюдений за планетами и космическими аппаратами", Исследования Солнечной системы 46.1 (2012): 78-87 .

  2. Э. Майлс и Стэндиш и Джеймс Дж. Уильямс, «Орбитальные эфемериды Солнца, Луны и планет», * Пояснительное приложение к Астрономическому альманаху (2012): 305–346 .

  3. А. Фиенга и др. «INPOP: эволюция, приложения и перспективы», Proceedings of the International Astronomical Union 10.H16 (2012): 217-218 .

Как быстро меняется расстояние от Земли до Солнца
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v