바리센터
Barycenter
| 시리즈의 일부 |
| 천체역학 |
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천문학에서 중심([1]또는 중심)은 서로 공전하는 둘 이상의 물체의 질량 중심이며 물체가 공전하는 지점이다.중심은 물리적 개체가 아닌 동적 지점입니다.그것은 천문학이나 천체물리학 같은 분야에서 중요한 개념이다.물체의 질량 중심에서 중입자 중심까지의 거리는 이체 문제로 계산될 수 있습니다.
만약 궤도를 도는 두 물체 중 하나가 다른 물체보다 훨씬 더 크고 그 물체들이 서로 상대적으로 가깝다면, 중입자 중심은 일반적으로 더 무거운 물체 안에 위치하게 될 것이다.이 경우, 두 물체가 그들 사이의 한 지점을 도는 것처럼 보이기 보다는, 질량이 작은 물체는 질량이 더 큰 물체 주위를 도는 것처럼 보일 것이고, 반면 질량이 더 큰 물체는 약간 흔들리는 것이 관찰될 것이다.이것은 지구-달 시스템의 경우이며, 중심 중심에서 평균 4,671km(2,902mi) 떨어져 있으며, 이는 지구 반지름 6,378km(3,963mi)의 75%에 해당한다.두 물체의 질량이 비슷할 경우, 중심은 일반적으로 두 물체 사이에 위치하게 되고 두 물체는 중심 주위를 공전하게 됩니다.이것은 명왕성의 자연 위성 중 하나인 명왕성과 카론뿐만 아니라 많은 쌍성 소행성과 쌍성들의 경우이다.질량이 작은 물체가 멀리 떨어져 있을 때, 중심은 더 질량이 큰 물체 외부에 위치할 수 있습니다.이것은 목성과 태양의 경우이다; 태양이 목성보다 천 배 더 크지만,[2] 그들의 중심은 상대적으로 큰 거리 때문에 태양 밖에 약간 있다.
천문학에서, 중심 좌표는 두 개 이상의 물체의 중심에서 원점을 갖는 회전하지 않는 좌표입니다.국제천문기준계(ICRS)는 태양계의 중심부를 중심으로 한 중심 좌표계이다.
이체 문제
중심은 각 물체의 타원 궤도의 중심 중 하나이다.이것은 천문학과 천체물리학 분야에서 중요한 개념이다.a가 계통의 반장축일 경우, r은1 중심을 중심으로 한 1차 궤도의 반장축이고, r2 = a - r은1 2차 궤도의 반장축이다.중추가 더 무거운 물체 안에 위치할 때, 그 물체는 눈에 보이는 궤도를 따라가는 것이 아니라 "흔들리는" 것처럼 보일 것입니다.단순한 2체 사례의 경우, 1차 중심에서 2차 중심까지의 거리1 r은 다음과 같이 구한다.
여기서:
프라이머리 세컨더리 예시
다음 표는 태양계의 몇 가지 예를 보여줍니다.숫자는 유효 숫자 세 개로 반올림된다.'프라이머리'와 '세컨더리'라는 용어는 관련된 참가자를 구별하기 위해 사용되며, 큰 참가자는 프라이머리, 작은 참가자는 세컨더리 참가자를 구별한다.
| 기본적인 | m1 (MEarth ) | 이차적인 | m2 (M）Earth 。 | a (km) | r1 (km) | R1 (km) | r1/R1 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 지구 | 1× | 달 | 0.0123 | 384,000 | 4,670[3] | 6,380 | 0.732[A] |
| 명왕성 | 0.0021 | 카론 | 0.000254 (0.121 M♇) | 19,600 | 2,110 | 1,150 | 1.83[B] |
| 태양. | 333,000 | 지구 | 1 | 150,000,000 (1AU) | 449 | 696,000 | 0.000646[C] |
| 태양. | 333,000 | 목성 | 318 (0.000955) | 778,000,000 (5.20 AU) | 742,000 | 696,000 | 1.07[4][D] |
| 태양. | 333,000 | 토성 | 95.2 | 1,430,000,000 (9.58AU) | 409,000 | 696,000 | 0.588 |
태양 안인가요, 아니면 바깥인가요?
m µm2(태양과 모든 행성에 해당)일1 경우 r/R1 비율은1 다음과 같다.
따라서 태양-행성계의 중심은 다음과 같은 경우에만 태양 외부에 위치하게 된다.
즉, 행성이 거대하고 태양으로부터 멀리 떨어져 있습니다.
만약 목성의 수성 궤도(57,900,000km, 0.387AU)가 있다면, 태양-목성 중심은 태양의 중심에서 약 55,000km 떨어져 있을 것이다(R1 r1 0.08).그러나 비록 지구가 에리스의 궤도를 가지고 있다고 해도 (1.0210×10 km, 68 AU), 태양-지구 중심은 여전히 태양 안에 있을 것이다 (중심으로부터 불과 30,000 km 이상).
태양의 실제 움직임을 계산하려면 네 개의 거대 행성(목성, 토성, 천왕성, 해왕성)의 움직임만 고려하면 된다.다른 모든 행성, 왜성 등의 기여는 무시할 만하다.만약 이 네 개의 거대 행성들이 태양의 같은 면에 일직선상에 있다면, 합쳐진 질량의 중심은 태양 반지름 1.17 혹은 [7]태양 표면에서 81만 킬로미터가 조금 넘는 곳에 있을 것이다.
위의 계산은 물체 사이의 평균 거리를 기반으로 하며 평균 값 r을1 산출합니다.그러나 모든 천체의 궤도는 타원형이며 물체 사이의 거리는 이심률 e에 따라 달라집니다.따라서, 중심부의 위치도 다양하며, 어떤 시스템에서는 중심부가 때로는 더 거대한 물체 안쪽에 있고 때로는 바깥쪽에 있을 수 있습니다.이것은, 다음의 경우에 발생합니다.
eJupiter = 0.0484인 Sun-Jupiter 시스템은 1.05 < 1.07 > 0.954의 자격 요건을 충족하지 못합니다.
갤러리
이미지는 시뮬레이션이 아닌 대표(수작업으로 작성)입니다.
명왕성-카론계처럼 양쪽 물체의 외부 공통 중심 궤도를 도는 질량 차이를 가진 두 물체
한 물체 내부의 공통 중심 궤도를 도는 질량의 큰 차이를 가진 두 물체(지구-달 시스템과 유사함)
하나의 물체에 대해 내부의 공통 중심 궤도를 도는 질량의 차이가 매우 큰 두 물체(태양-지구 시스템과 유사)
행성계의 중심 주위를 도는 별의 측면도.반지름 속도법은 별의 흔들림을 이용하여 외계 행성을 탐지한다.
상대론적 수정
고전역학(뉴턴 중력)에서 이 정의는 계산을 단순화하고 알려진 문제를 발생시키지 않습니다.일반상대성이론(아인슈타인 중력)에서 합병증은 중력을 정의하는 것은 가능하지만, 관련 좌표계가 다른 위치에서 클럭 속도의 부등식을 완전히 반영하지 않는다는 것을 발견하기 때문에 발생한다.Brumberg는 일반 상대성 [8]이론에서 중심 좌표를 설정하는 방법을 설명합니다.
좌표계는 세계 시간, 즉 원격 측정으로 설정될 수 있는 지구 시간 좌표를 포함한다.유사한 구조의 개별 시계는 서로 다른 중력 전위에 노출되거나 다양한 속도로 이동하기 때문에 이 표준에 동의하지 않을 것이다. 따라서 세계 시간은 전체 자기 중력 시스템에서 매우 멀리 떨어진 것으로 가정되는 이상적인 시계와 동기화되어야 한다.이 시간 표준을 중심 좌표 시간(TCB, sic)이라고 합니다.
선택한 중심 궤도 요소
태양계의 일부 물체에 대한 중심 접촉 궤도 요소는 다음과 같습니다.[9]
| 물건 | 반장축 (AU 단위) | 아포아프시스 (AU 단위) | 공전 주기 (년 단위) |
|---|---|---|---|
| C/2006 P1 (McNaught) | 2,050 | 4,100 | 92,600 |
| C/1996 B2(하쿠타케) | 1,700 | 3,410 | 70,000 |
| C/2006 M4 (SWAN) | 1,300 | 2,600 | 47,000 |
| (308933) 2006 SQ372 | 799 | 1,570 | 22,600 |
| (87269) 2000 OO67 | 549 | 1,078 | 12,800 |
| 90377 세드나 | 506 | 937 | 11,400 |
| 2007년 TG422 | 501 | 967 | 11,200 |
이렇게 이심률이 높은 물체의 경우, 중심 좌표는 목성의 11.8년 [10]궤도에 있는 위치만큼 중심 접촉 궤도에 큰 영향을 받지 않기 때문에 주어진 기간 동안 태양 중심 좌표보다 안정적입니다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ "barycentre". Oxford English Dictionary (2nd ed.). Oxford University Press. 1989.
- ^ MacDougal, Douglas W. (December 2012). Newton's Gravity: An Introductory Guide to the Mechanics of the Universe. Berlin: Springer Science & Business Media. p. 199. ISBN 978-1-4614-5444-1.
- ^ 바리센트는 지구 표면에서 1700km 아래에 있다
(6370km~140km) - ^ 태양-목성 중심은 태양 반지름의 1.07배에 위치한다.
- ^ Olkin, C. B.; Young, L. A.; Borncamp, D.; et al. (January 2015). "Evidence that Pluto's atmosphere does not collapse from occultations including the 2013 May 04 event". Icarus. 246: 220–225. Bibcode:2015Icar..246..220O. doi:10.1016/j.icarus.2014.03.026.
- ^ "What's a Barycenter?". Space Place @ NASA. 8 September 2005. Archived from the original on 23 December 2010. Retrieved 20 January 2011.
- ^ Meeus, Jean (1997), Mathematical Astronomy Morsels, Richmond, Virginia: Willmann-Bell, pp. 165–168, ISBN 0-943396-51-4
- ^ Brumberg, Victor A. (1991). Essential Relativistic Celestial Mechanics. London: Adam Hilger. ISBN 0-7503-0062-0.
- ^ Horizons output (30 January 2011). "Barycentric Osculating Orbital Elements for 2007 TG422". Archived from the original on 28 March 2014. Retrieved 31 January 2011. (Ephemeris 유형 선택:요소 및 중심:@0)
- ^ Kaib, Nathan A.; Becker, Andrew C.; Jones, R. Lynne; Puckett, Andrew W.; Bizyaev, Dmitry; Dilday, Benjamin; Frieman, Joshua A.; Oravetz, Daniel J.; Pan, Kaike; Quinn, Thomas; Schneider, Donald P.; Watters, Shannon (2009). "2006 SQ372: A Likely Long-Period Comet from the Inner Oort Cloud". The Astrophysical Journal. 695 (1): 268–275. arXiv:0901.1690. Bibcode:2009ApJ...695..268K. doi:10.1088/0004-637X/695/1/268. S2CID 16987581.
