Планетарные системы отсчета и время

Я изучаю, как создаются системы координат объектов солнечной системы, читая некоторые отчеты, написанные Рабочей группой по картографическим координатам и элементам вращения ( например, 2009 ). Однако мне трудно полностью понять роль времени в определении систем отсчета.

При наблюдении за планетой с Земли, например за Юпитером, существует множество факторов, которые затрудняют построение системы отсчета (включая отсутствие твердой поверхности и прецессии планет), поэтому мы используем геометрию для определения системы отсчета. Однако, поскольку наша перспектива является динамической, что означает изменение поверхности Юпитера и движение планеты, мы говорим, что в момент времени J2000 мы знаем точную ориентацию и положение Земли и, следовательно, можем сказать, исходя из положения, определенного в J2000, что это система отсчета координат для Юпитера.

Итак, означает ли включение времени ( например, J2000 ), что мы можем сказать, что система отсчета координат основана на положении объекта, Юпитера в данном примере, в данный момент?

Я не уверен, что точно понимаю ваш вопрос. Чтобы определить систему отсчета для широты и долготы планеты, нам нужна фиксированная система отсчета, которая не зависит от собственной прецессии Земли. Для этого мы выбираем систему отсчета J2000, которая основана на экваториальной системе отсчета Земли в данный момент. Другими словами, мы устанавливаем систему координат J2000 таким образом, чтобы изменения собственной системы координат Земли не влияли на широту и долготу положения на другой планете.
Итак, я отредактировал вопрос, чтобы попытаться уточнить, о чем я. Тем не менее, я думаю, вы ответили на мой вопрос. Выбор J2000 означает, что мы можем определить систему координат для планеты или объекта без необходимости компенсировать изменения в наблюдениях из-за прецессии Земли.
Но как компенсировать прецессию других планет? Как объяснить прецессию объекта, влияющую на систему отсчета, которую мы определили для объекта в J2000?
Формулы, приведенные на astropedia.astrogeology.usgs.gov/download/Docs/WGCCRE/… , зависят от даты, поэтому они компенсируют прецессию.
Просто подождите, пока вы не доберетесь до Сатурна, где он еще более осесимметричен, чем Юпитер.... ;-)

Ответы (2)

Посмотрите на барицентрические данные Солнечной системы J2000 (пространственная привязка) и барицентрическое динамическое время (TDB). Вместе они составляют хорошую пространственно-временную систему координат. У НАСА/Лаборатории реактивного движения есть хорошая информация и данные об этом.

С точки зрения времени TDB масштабируется таким образом, что с Земли он кажется близким к тому же, что и TT (примерно ~ UTC). Изменение масштаба связано с тем, что мы находимся в гравитационном колодце, а также движемся со скоростью 30 км/с по отношению к барицентру Солнечной системы из-за теории относительности. Исходное немасштабированное значение называется барицентрическим координатным временем (TCB) и отличается примерно на 0,5 секунды в год.

Нам нужна система для описания того, «где находятся вещи в небе». Даже беглый взгляд на небо обнаружит, что «предметы ежедневно перемещаются по небу». Поэтому вместо того, чтобы описывать, где что-то находится непосредственно, мы опишем, где оно находится относительно звезд.

Однако некоторые звезды движутся (из-за их фактического движения относительно Солнца) и кажутся раскачивающимися (из-за движения Земли вокруг Солнца). Итак, давайте рассмотрим те объекты, которые находятся так далеко, что любое такое движение невозможно обнаружить. Например, квазары. Другие далекие звезды также подходят, так как они не имеют измеримого движения. Я буду называть эти источники «неподвижными звездами». Цель состоит в том, чтобы описать систему координат, в которой неподвижные звезды не движутся.

Для нашей системы координат мы будем использовать плоскость земного экватора в день мартовского равноденствия (частично выбранную таким образом, чтобы плоскость проходила через солнце). Склонение определяется как угол относительно этой плоскости. Прямое восхождение — это угол между линией, проходящей через Землю и Солнце, и линией, образованной проецированием объекта на плоскость. Для очень удаленных объектов не имеет значения, используем ли мы Солнце или Землю в качестве центра, поскольку угол будет одинаковым с любым разумным уровнем точности.

Однако такой выбор мартовского равноденствия вызывает проблему, поскольку плоскость земного экватора медленно меняется, а значит, и положение относительно этой плоскости будет медленно меняться. Из-за этой прецессии RA и Dec квазара будут медленно меняться.

Решение этой проблемы состоит в том, чтобы определить систему координат на конкретную дату «1 января 2000 года». При таком соглашении мы можем присвоить квазару положение, и оно не изменится. Это система координат, которая может описать положение любого объекта относительно неподвижных звезд.

Теперь мы можем определить положение любого объекта в тех же координатах. Для близких звезд мы можем описать их собственное и видимое движение относительно этой системы координат. Положение планет относительно неподвижных звезд меняется изо дня в день из-за относительного движения планет. Это также зависит от местоположения наблюдателя. Так что я могу рассказать о местонахождении Юпитера в полночь 28 июня 2018 года из Перта, штат Вашингтон, используя координаты J2000.0.

2000.0 точно определяет, какую фиксированную систему координат мы используем. Но чтобы описать положение Юпитера на небе, нам также необходимо использовать время, дату и место наблюдения.

Я думаю, что вопрос в особенностях поверхностей планет, а не в их положении на небе.
Это отличный ответ на какой-то вопрос, но похоже, что у @MikeG есть мнение по этому вопросу .
Я прочитал это как вопрос, является ли J2000.0 датой наблюдения, скажем, Юпитера, у которого есть «изменения поверхности и движение планеты».
Планетарные системы отсчета и время
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v