압시달 전치

Apsidal precession
이 글은 천체의 궤도 회전에 관한 것이다.회전 축의 사전 처리 또는 궤도 경사 변화는 축 사전 처리를 참조하십시오.
태양의 궤도를 도는 각 행성은 시간에 따라 점진적으로 회전하는 타원 궤도를 따른다.이 그림은 궤도 축이 행성의 궤도 운동과 같은 방향으로 회전하면서 양의 측위(심각의 전진)를 나타낸다.이 타원의 편심률과 궤도의 경과율은 시각화를 위해 과장된다.태양계의 대부분의 궤도는 훨씬 낮은 편심률과 훨씬 느린 속도로 진행되어 거의 원형과 정지 상태를 유지한다.
주 궤도 원소(또는 파라미터)apside의 선은 파란색으로 표시되며 Ω으로 표시된다.시간을 통해 ω의 변화의apsidal 세차는 속도,.mw-parser-output .sfrac{white-space:nowrap}.mw-parser-output.sfrac.tion,.mw-parser-output.sfrac .tion{디스플레이:inline-block, vertical-align:-0.5em, font-size:85%;text-align:센터}.mw-parser-output.sfrac .num,.mw-parser-output.sfrac .den{디스플레이:블록, line-height:1em, 마진:00.1em}.Mw-parser-output.sfrac .den{border-top:1px 고체}.mw-parser-output .sr-only{국경:0;클립:rect(0,0,0,0), 높이:1px, 마진:-1px, 오버 플로: 숨어 있었다. 패딩:0;위치:절대, 너비:1px}dω/dt.
달의 지구 궤도 애니메이션 - 극관
달· 지구

천체역학에서 apsidal precession(혹은 apsidal precession, 또는 apsidal precession,[1] 또는 apsidal precession)은 천문체 궤도의 apsides(apsideside의 선)를 연결하는 선의 percession(점수 회전)이다.apsides는 원체에서 가장 가깝고(periapsis) 가장 먼(apoappsis) 궤도점이다.근위축 전열은 궤도의 6가지 주요 궤도 원소 중 하나인 근위축(periapsis)의 주장을 최초로 파생시킨 것이다.압시드 전열은 궤도의 축이 궤도 운동과 같은 방향으로 회전할 때 양성으로 간주된다.임시주기는 궤도가 360°[2]를 통과하는 데 필요한 시간 간격이다.

역사

고대 그리스 천문학자 히파르코스는 달 궤도의 압시드적 전열에 주목했다;[3] 이것은 Antikythera Mechanism (기원전 80년경)에서 매우 정확한 값으로 교정되었고, 전류 측정의 0.34% 이내로 수정되었다.[4]태양 압사이드의 전과는 11세기에 알 자르카울로에 의해 발견되었다.[5]클라우디우스 프톨레마이오스의 알마게스트에서는 달의 압시드 전이가 설명되지 않았으며, 집단으로서 이러한 전이의 결과인 과잉 현상의 결과는 수성 전이의 마지막 정체불명의 부분이 정확하게 설명될 때까지 설명하기 어려운 상태로 남아 있었다.

계산

일반 상대성, 별 4극 모멘트, 상호 항성-행성 조석 변형, 다른 행성으로부터의 섭동 등 다양한 요인들이 페리아스트론적 전착으로 이어질 수 있다.[6]

ωtotal = ωGeneral Relativity + ωquadrupole + ωtide + ωperturbations

수성의 경우, 일반적인 상대론적 효과에 의한 근위선 전처리율은 세기당 43㎛(아크초)이다.이에 비해 태양계의 다른 행성으로부터의 섭동에 의한 전과는 세기당 532″인 반면, 태양의 말소(쿼드러폴 모멘트)는 세기당 0.025″의 미미한 기여를 초래한다.[7][8]

고전 역학에서 별과 행성이 순전히 구형 질량으로 간주된다면, 그들은 거리에 대한 힘과 관련된 단순한 1/r2 역제곱 법칙을 따르고 따라서 베르트랑의 정리에 따라 닫힌 타원 궤도를 실행할 것이다.비구형 질량 효과는 외부 전위의 적용에 의해 발생한다: 피자 반죽의 회전과 같이 몸체가 회전하는 원심 전위는 극간 평탄화를 야기하고 근처 질량의 중력은 조석 불량을 증가시킨다.회전과 순 조석 폭포는 중력 4극장(1/r3)을 생성해 궤도 전과를 이끈다.

격리된 매우 뜨거운 주피터에 대한 총 애프시달 처리량(Apsidal percession)은 가장 낮은 순서 효과만을 고려하며, 대체로 중요도 순서에 따라 결정된다.

ωtotal = ωtidal perturbations + ωGeneral Relativity + ωrotational perturbations + ωrotational * + ωtidal *

일반 상대성 이론과 별 4중극의 효과를 크기순으로 초과하는 행성 조석 폭포가 지배적인 용어인 경우.좋은 결과의 조석 폭포의 근사치는 그러한 행성의 내부를 이해하는 데 유용하다.최단 기간 행성의 경우 행성 내부는 매년 몇 도씩의 전과를 유도한다.WASP-12b의 경우 연간 최대 19.9°에 이른다.[9][10]

뉴턴의 회전 궤도의 정리

주요 기사:뉴턴의 회전 궤도의 정리

뉴턴은 초기 정리를 도출해 냈는데, 이 정리를 설명하려고 시도했다.이 정리는 역사적으로 주목할 만하지만 널리 사용된 적이 없고 존재하지 않는 것으로 밝혀진 힘을 제안하여 정리가 무효화되었다.이 회전 궤도의 정리는 1995년까지 3세기 넘게 대부분 알려지지 않고 미개발 상태로 남아 있었다.[11]뉴턴은 입자의 각운동의 변화는 입자의 반경방향 움직임에 영향을 주지 않고 거리의 역 입방체로 변화하는 힘을 추가함으로써 설명될 수 있다고 제안했다.[citation needed]뉴턴은 테일러 시리즈의 선구자를 이용하여 원형 궤도의 편차가 작다는 전제하에 모든 힘 법칙에 대한 정리를 일반화하였는데, 이는 태양계의 대부분의 행성에 유효하다.[citation needed]그러나 그의 정리는 뉴턴의 만유인력 법칙의 역제곱 법칙을 포기하지 않고 달의 압전(apsidal percession)을 설명하지 않았다.또한 뉴턴의 회전 궤도에 대한 정리를 통해 계산된 압시드 전처리 속도는 섭동 이론과 같은 새로운 방법에 대한 것만큼 정확하지 않다.[citation needed]

시간이 지남에 따라 궤도가 바뀌다
궤도에서의 편심 및 ap/peri-helion이 있는 계절에 대한 apsidal precession의 영향은 보기 쉽도록 과장되었다.표시된 계절은 북반구에 있고, 남반구에서는 궤도를 도는 동안 언제든지 계절이 역전될 것이다.일부 기후 영향은 주로 남반구에 더 많은 대양의 유행이 있기 때문에 나타난다.

일반상대성

주요기사 : 일반상대성 케플러 문제

19세기 중반 우르바인 르 베리에가 머큐리 행성에 대한 종말론적 전이를 지적했고 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 의해 설명되었다.

아인슈타인은 행성의 경우 궤도의 주요 반축이 a, 궤도 e의 편심성과 회전 기간 T, 그리고 상대론적 효과에 의한 apsidal percession, 즉 라디안에서의 한 기간의 회전 기간 동안, 그것이 바로 그것임을 보여주었다.

여기서 c는 빛의 속도다.[12]수성의 경우 큰 축의 절반은 약 5.79×10m이고10, 궤도의 편심률은 0.206이며, 회전 기간은 87.97일 또는 7.6×10초이다6.이것들과 빛의 속도(약 3×108 m/s)로부터, 한 회전의 기간 동안의 압시드 전열은 ε = 5.028×10−7 라디안(2.88×10도−5 또는 0.104㎝)이라고 계산할 수 있다.100년 동안 수성은 태양 주위를 약 415바퀴 회전하며, 따라서 그 당시 상대론적 효과에 의한 apsidal perielion은 약 43㎛로, 이전에 설명되지 않았던 측정값의 부분과 거의 일치한다.

장기기후

지구의 아편성 전착은 근막염에 대한 주장을 서서히 증가시킨다; 타원이 고정된 별에 비해 한 번 회전하는 데는 약 11만 2천 년이 걸린다.[13]지구의 극축, 즉 용수와 분수는 고정된 별과 관련하여 약 26,000년의 기간으로 처리된다.이 두 가지 형태의 '전진'은 결합되어 타원이 춘분에 비해 한 번 회전하는 데 2만800년에서 2만9000년(그리고 평균 2만3000년)이 소요되는데, 즉 근선이 같은 날짜로 되돌아가는 데(계절을 완벽하게 추적하는 달력을 주어)가 소요된다.[14]

이상기후와 열대기후 사이의 이러한 상호작용은 밀란코비치 주기라고 불리는 지구의 장기 기후 변화에서 중요하다.화성에도 이와 동등한 것이 알려져 있다.

오른쪽 그림은 북반구 계절에 대한 과도기의 영향을 상피와 압피온과 비교하여 보여준다.특정 시즌에 휩쓸린 영역은 시간이 지남에 따라 변한다는 점에 유의하십시오.궤도역학에서는 계절의 길이가 계절 사분면의 쓸린 영역에 비례하도록 요구하고 있으므로 궤도 이심률이 극심할 때는 궤도 저편의 계절이 지속시간에서 실질적으로 더 길어질 수 있다.

참고 항목

메모들

  1. ^ Bowler, M. G. (2010). "Apsidal advance in SS 433?". Astronomy and Astrophysics. 510 (1): A28. arXiv:0910.3536. Bibcode:2010A&A...510A..28B. doi:10.1051/0004-6361/200913471. S2CID 119289498.
  2. ^ Hilditch, R. W. (2001). An Introduction to Close Binary Stars. Cambridge astrophysics series. Cambridge University Press. p. 132. ISBN 9780521798006.
  3. ^ Jones, A., Alexander (September 1991). "The Adaptation of Babylonian Methods in Greek Numerical Astronomy" (PDF). Isis. 82 (3): 440–453. Bibcode:1991Isis...82..441J. doi:10.1086/355836. S2CID 92988054.
  4. ^ Freeth, Tony; Bitsakis, Yanis; Moussas, Xenophon; Seiradakis, John. H.; Tselikas, A.; Mangou, H.; Zafeiropoulou, M.; Hadland, R.; et al. (30 November 2006). "Decoding the ancient Greek astronomical calculator known as the Antikythera Mechanism" (PDF). Nature. 444 Supplement (7119): 587–91. Bibcode:2006Natur.444..587F. doi:10.1038/nature05357. PMID 17136087. S2CID 4424998. Archived from the original (PDF) on 20 July 2015. Retrieved 20 May 2014.
  5. ^ Toomer, G. J. (1969), "The Solar Theory of az-Zarqāl: A History of Errors", Centaurus, 14 (1): 306–336, Bibcode:1969Cent...14..306T, doi:10.1111/j.1600-0498.1969.tb00146.x, 314–317페이지.
  6. ^ David M. Kipping (8 August 2011). The Transits of Extrasolar Planets with Moons. Springer. pp. 84–. ISBN 978-3-642-22269-6. Retrieved 27 August 2013.
  7. ^ Kane, S. R.; Horner, J.; von Braun, K. (2012). "Cyclic Transit Probabilities of Long-period Eccentric Planets due to Periastron Precession". The Astrophysical Journal. 757 (1): 105. arXiv:1208.4115. Bibcode:2012ApJ...757..105K. doi:10.1088/0004-637x/757/1/105. S2CID 54193207.
  8. ^ Richard Fitzpatrick (30 June 2012). An Introduction to Celestial Mechanics. Cambridge University Press. p. 69. ISBN 978-1-107-02381-9. Retrieved 26 August 2013.
  9. ^ Ragozzine, D.; Wolf, A. S. (2009). "Probing the interiors of very hot Jupiters using transit light curves". The Astrophysical Journal. 698 (2): 1778–1794. arXiv:0807.2856. Bibcode:2009ApJ...698.1778R. doi:10.1088/0004-637x/698/2/1778. S2CID 29915528.
  10. ^ Michael Perryman (26 May 2011). The Exoplanet Handbook. Cambridge University Press. pp. 133–. ISBN 978-1-139-49851-7. Retrieved 26 August 2013.
  11. ^ 찬드라세카르 183쪽
  12. ^ Hawking, Stephen (2002). On the Shoulders of Giants : the Great Works of Physics and Astronomy. Philadelphia, Pennsylvania, USA: Running Press. pp. der Physik. ISBN 0-7624-1348-4.
  13. ^ van den Heuvel, E. P. J. (1966). "On the Precession as a Cause of Pleistocene Variations of the Atlantic Ocean Water Temperatures". Geophysical Journal International. 11 (3): 323–336. Bibcode:1966GeoJ...11..323V. doi:10.1111/j.1365-246X.1966.tb03086.x.
  14. ^ The Seasons and the Earth's Orbit, United States Naval Observatory, retrieved 16 August 2013