Увеличивается ли расстояние между Солнцем и Землей?

Я думаю, что в рассуждении есть ошибка. Он предполагает$v$постоянна, но вместо этого мы должны предположить, что угловой момент постоянен.

С помощью размерного анализа, который приводит к

таким образом$M$уменьшается,$r$увеличивается (исходный пост был$r \propto M$, нет$r \propto 1/M$.

С другой стороны, предположение о круговой орбите кажется сомнительным.

Как сказали другие комментаторы, этот эффект незначителен. Существенное влияние на орбиту Луны вокруг Земли оказывает приливная эволюция , которая на самом деле отталкивает Луну дальше.

Солнце также теряет массу из-за солнечного ветра. Опять же, доля потерянной массы очень мала по сравнению с массой Солнца, поэтому эффект очень мал.

Вот эти соответствующие документы, которые, я думаю, вам будут интересны:

Орбитальные эффекты потери массы Солнцем и судьба Земли

Астрометрические аномалии Солнечной системы

Столь малая величина делает этот процесс незначительным среди других факторов; на самом деле этот результат буквально означает, что вам не нужно заботиться об этом процессе, пока вы не построите чрезвычайно точную теорию полной динамики Солнечной системы. В той мере, в какой это, вероятно, недостижимо из-за детерминированного хаоса.

Расстояние увеличивается из-за трения от приливов. Помимо Луны, Солнце имеет приливную составляющую для земных океанов, и когда оно врезается в континенты, поглощаемая энергия исходит из потенциальной энергии системы Солнце-Земля. Я не уверен, как это соотносится с потерей расстояния из-за массы и энергетического излучения солнца, о котором вы упомянули.

Это старый вопрос, но я подумал, что, возможно, стоит немного пожевать. Потеря массы из-за плавления на солнце - чепуха. Радиус орбиты Земли изменится, скорее всего, из-за взаимодействия с другими планетами. Возмущениями первого порядка в элементах орбиты Земли являются ее эксцентриситет и прямое восхождение. Изменение радиуса орбиты или расстояния до большой полуоси имеет более высокий порядок. Однако это может произойти, и существует общий дрейф орбит планет, который носит хаотический характер. Земля находится в почти 1/12 орбитального резонанса с Юпитером. Земля может в течение следующего миллиарда лет отойти от этого и войти в около 1/11 орбитального резонанса с Юпитером, где радиус нашей орбиты составляет около 1,06 а.е.

Эта ранняя Земля, возможно, очень рано находилась на расстоянии 0,83 а.е. относительно сегодняшней орбиты. Это орбитальный резонанс около 16 с Юпитером. Солнце имело выходную мощность 70% от текущей мощности. Если вы сопоставите их вместе, вы получите солнечное излучение на Земле, сравнимое с сегодняшним днем. Если бы у Земли был такой же радиус орбиты, как сегодня, даже с учетом$\mathrm{CO_2}$температура атмосферы будет$30~^\circ\mathrm C$круче, чем сегодня. Любопытно, что если Земля действительно дрейфует наружу, это задерживает солнечную смерть Земли. Если Земля останется в нынешнем радиусе, температура через 500 миллионов лет станет нетерпимой для сложной жизни.

Некоторые числовые анализы этого я провел. Взаимодействие с Юпитером приводит к периодическим колебаниям, а вычисления в течение более длительного периода времени приводят к дрейфу, который отталкивает Землю в среднем примерно на$4.2~\mathrm{km/sec}$.

$\bf[addendum]$

Частично это связано с кометами Альфы Центури. Одна большая неопределенность связана с пониманием ранней Земли. Я проделал некоторую домашнюю работу по этому вопросу, и при 1 а.е. самое теплое, что могло быть на Земле, составляет около -25°C по разным оценкам. Конечно, это моя интерпретация геомоделирования.

Орбитальная динамика основана на компьютерном моделировании. Это общий сюжет на 45000 лет. Я должен был опубликовать это изображение. Это иллюстрирует «сигнал» в этих длинных прогонах, где низкочастотный материал имеет наибольшую амплитуду. Это основной сигнал для дрейфа наружу.

Это продлевает будущее жизни на Земле. Если эта планета останется на расстоянии 1 а.е., прогноз станет мрачным примерно через 500 миллионов лет. Планета начнет достигать температуры на 30 градусов выше, чем сегодня, и сложная жизнь начнет вымирать, а еще через миллиард лет закипят океаны. Это действительно все испортит. Однако при внешнем дрейфе эти временные рамки увеличиваются почти вдвое. Увеличение светимости Солнца будет ускоряться во времени быстрее и превзойдет это. Внешний диапазон составляет 2,5 миллиарда лет до того, как океаны начнут кипеть. Как только океаны начнут кипеть, эта планета превратится в 400-градусную версию Венеры. Итак, я полагаю, что сложная жизнь на этой планете, жизнь, возникшая во время кембрийской революции 550 миллионов лет назад, может иметь опережение на добрых 750-1000 миллионов лет.

Когда я впервые прочитал о будущих временных рамках жизни на Земле, мой разум сразу же задался вопросом, что произошло в прошлом. Это подразумевает очень холодную раннюю Землю; тот, где кажется, что развитие жизни было бы гораздо более трудным.

Это в основном правильно, однако это изменение не очень существенно. Орбиты планет Солнечной системы хаотичны в течение длительных периодов времени (2 — 230 миллионов лет согласно этой статье в Википедии ), и этот эффект относительно незначителен. Другие причины изменения орбиты включают гравитационное притяжение других планет, столкновения с астероидами, солнечный ветер и другие переменные.

Я думаю, что ваши рассуждения верны, но вовлеченные значения очень малы. Через год r увеличится на 1 мм, значит, через 1 миллиард лет оно увеличится на 1000 км или примерно на 0,01 %.

Прямо сейчас? Нет, она уменьшается до тех пор, пока мы не достигнем перигелия (91,4 млн миль, около 3 января), а затем снова начнет увеличиваться до афелия (94,5 млн миль, около 4 июля).

(Как заметил Марк Эйхенлауб , орбита Земли не является круговой. )

Я думаю, даже в настоящее время потеря массы из-за солнечного ветра на порядки больше, чем потеря массы из-за$E=mc^2$. Но даже так это не много. В идеале у вас должна быть достаточная потеря массы, чтобы радиус планет увеличивался именно с той скоростью, при которой светимость звезды делится на r в квадрате постоянной, т. е. если бы это было так, планета оставалась бы в обитаемой зоне, даже когда звезда становилась ярче. благодаря звездной эволюции. Увы, солнечный ветер слишком слаб для выполнения этой задачи. Но нам в любом случае следует двигаться дальше.

Ответ сильно зависит от временных рамок, которые вы берете, а также от определения расстояния между Солнцем и Землей.

Солнце расширится через некоторое время (долгое время, но все же...). И его поверхность станет намного ближе к реальному положению Земли. Будет ли Земля все еще находиться рядом с этим положением, еще неизвестно, но это весьма вероятно, но не гарантировано. Таким образом, Солнце и Земля будут ближе друг к другу, но, вероятно, сначала они немного отдалятся друг от друга...

Честно говоря, в долгосрочной перспективе хорошего и «правильного ответа» не существует по той фундаментальной причине, что мы говорим об очень хаотической системе: Солнечная система представляет собой усложненную версию знаменитой задачи трех тел. Поскольку у нас недостаточно информации о состоянии Системы, мы не можем предсказать ее эволюцию. Очень может быть, что Земля через миллиард или 2 года будет намного дальше или ближе...

Нет уравнения, нет четкого ответа... Извините, но на этот вопрос на сегодняшний день нет четкого ответа.

Конечно, Солнце теряет массу из-за излучения, а также из-за солнечного ветра, но это только одна сторона дела. Необходимо также учитывать массу, падающую на солнце. Кометы регулярно падают на Солнце, как показано ниже:

После постановки этого вопроса Е.В. Питьева опубликовала ЗНАЧЕНИЯ НЕКОТОРЫХ АСТРОНОМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ (AU, GM⊙, M⊙), ИХ ВОЗМОЖНЫЕ ВАРИАЦИИ ПО СОВРЕМЕННЫМ НАБЛЮДЕНИЯМ.. , где$GM_{sun}$было установлено, что он изменился менее чем на 1 часть в$10^{13}$в год.

Определенно да.
Земля удаляется от Солнца со скоростью ($0.57H_{0}$), что не может быть объяснено ни одной из текущих официальных моделей.

Еще раз я указываю на МОДЕЛЬ , в которой данные согласуются с теорией. Эта модель общедоступна с 2002 г. (а мои личные сведения известны с 1982 г.) в ожидании фактического открытия того, что Земля удаляется от Солнца.
Очень проблематично поместить зарождение жизни в холодный мир. С этой моделью жизнь началась на Земле, полной энергии.
Думаю, что когда-нибудь эта модель будет изучена с должным вниманием. Я не автор модели. Я всего лишь посланник (проповедующий в пустыне?).

Г.А. Красинский и В.А. Брумберг, 2004 г.
Вековое увеличение астрономической единицы на основе анализа движения больших планет и его интерпретации

$\frac{dAU}{dt}=15\pm4\: m/cy$

в настоящее время нет удовлетворительного объяснения обнаруженного векового возрастания а.е.

WeiJia Zhang, ZhengBin Li и Yang Lei, 2010 г.
Экспериментальное измерение закономерностей роста ископаемых кораллов: вековые вариации на коротких расстояниях между древней Землей и Солнцем

как современные, так и древние скорости ухода можно было измерить с высокой точностью, и было обнаружено, что Земля покидала Солнце в течение последних 0,53 миллиарда лет . В начале фанерозойского эона длина большой полуоси Земли составляла 146 миллионов километров, что равнялось 97,6% ее нынешнего значения. Измеренные современные скорости ухода составляют 5–14 м / год, тогда как древние скорости были намного выше. Экспериментальные результаты указывают на особое расширение со средним коэффициентом расширения$0.57H_{0}$