Dlaczego mimośrodowość orbity Ziemi oscyluje w okresie około 100 000 lat?


11

Ta odpowiedź mówi:

Mimośrodowość orbitalna Ziemi zmienia się w czasie od bycia prawie kołową (niska mimośrodowość 0,0034) i lekko eliptyczną (wysoka mimośrodowość 0,058). Przejście pełnego cyklu zajmuje Ziemi około 100 000 lat.

Dlaczego mimośrodowość orbity Ziemi oscyluje w okresie około 100 000 lat? Jaki byłby najprostszy zestaw warunków i / lub najmniejszy układ ciała, który prowadziłby do tego rodzaju okresowych zmian ekscentryczności?

Odpowiedzi:


13

Mówienie, dlaczego staje się trudniejsze niż „z powodu Jowisza”, ale aby wyjaśnić cytat, stwierdzenie „Ekscentryczność Ziemi następuje po 100 000-letnim cyklu” jest luźno prawdziwe, ale jest również nadmiernym uproszczeniem. Z Wikipedii .

Orbita Ziemi zbliża się do elipsy. Mimośrodowość mierzy odejście tej elipsy od okrągłości. Kształt orbity Ziemi waha się od prawie kołowej (z najniższą mimośrodem 0,000055) do lekko eliptycznej (najwyższa mimośrodowość 0,0679) 2 Jej średnia geometryczna lub logarytmiczna wynosi 0,0019. Główny składnik tych zmian występuje w okresie 413 000 lat (zmiana mimośrodowości ± 0,012). Inne komponenty mają 95 000 lat i 125 000 lat cykli (z okresem taktu 400 000 lat). One luźno połączyć w cyklu 100.000 lat (zmienności od -0.03 do +0,02).

Jeśli najwyższa wynosi 0,0679, a zmiany wynoszą od 0,012 do 0,03, to ponad 50% zmienności od szczytu do szczytu. To amplituda, a nie kropka, ale jeśli spojrzymy na mapę, to wyraźnie nie jest to schludny i uporządkowany cykl, choć jest nieco zbliżony do okresu 100 000 lat (górna linia na wykresie poniżej).

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Źródło obrazu .

Przyczyną zmienności mimośrodowości Ziemi są inne planety, głównie Jowisz, z Wenus i być może Mars (mały, ale bliski) i Saturn również wywołujące skutki. To, czy dana planeta jest odpowiedzialna za określony okres, jest dobrym pytaniem. Nie jestem pewny.

Ostatecznie jest to wersja problemu 3 ciał, a dokładniej zaburzenia orbitalne , które jest skomplikowaną matematyką. Niestety nie potrafię dokładnie wyjaśnić, dlaczego perturbacje grawitacyjne trwają do około 100 000 lat, a dokładniej 413 000, 95 000 i 125 000. Może ktoś inny może.

Jaki byłby najprostszy zestaw warunków i / lub najmniejszy układ ciała, który prowadziłby do tego rodzaju okresowych zmian ekscentryczności?

Najmniej ciał wynosiłoby 3. Słońce-Ziemia-Księżyc jest jednym z przykładów. Księżyc podlega wahaniom mimośrodowości w znacznie szybszym cyklu niż jakakolwiek z planet. Słońce, Ziemia, Jowisz lub jakikolwiek zestaw Słońca i dwie planety też by działały, pod warunkiem, że planety byłyby wystarczająco duże i / lub wystarczająco blisko, aby oddziaływać na swoje orbity i (myślę) chciałbyś, aby obie planety nie były w rezonansie orbitalnym . To może stworzyć inny rodzaj wzoru.


Próbowałem wymyślić dodatkowy komentarz lub pytanie, ale twoja odpowiedź jest naprawdę pełna, dzięki!
uhoh,

1
@ uhoh jako pasek boczny, odmiana ekscentryczności Marsa jest bardziej interesująca. Wydaje się, że rtęć jest bardziej stabilna ze względu na jej krótkotrwały rezonans 3: 2, ale w dłuższej perspektywie może ulegać znacznie większym zmianom. Odmiana Wenus wydaje się podobna do Ziemi, zwiększając ekscentryczność do 0,06 w szczycie. Mars jest bardziej dziki, być może dlatego, że jest bliżej Jowisza, obecna ekscentryczność wynosi 0,093 i być może flirtuje z 0,2 na skrajności, a na pewno powyżej 0,1 (przy 0,2, przy najbliższym przejściu Mars może zbliżyć się do jasności Jowisza). scholarpedia.org/article/… .
userLTK,

1
Wow, ten cholerny Jowisz, co za drań!
uhoh

2
Etykiety zaznaczenia osi pionowej na wykresie precesji są trochę dziwne ...
Eric Towers

1
@EricTowers as jest osią mimośrodowości. W artykule znajdują się inne literówki, wydaje mi się, że nie są one w pełni przygotowane do publikacji.
uhoh
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.