เหตุใดโลกจึงมีส่วนประกอบ z ในช่วงเริ่มต้นของยุค J2000


19

เมื่อฉันไปที่หน้าเว็บ NASA HORIZONS

https://ssd.jpl.nasa.gov/horizons.cgi

และขอพิกัด VECTOR ของโลกในวันที่ 1 มกราคม 2000 มันบอกฉันว่าโลกมีพิกัดต่อไปนี้ในยุค J2000:

X = -1.756637922977122E-01 Y = 9.659912850526895E-01 Z = 2.020629118443605E-04

สิ่งเหล่านี้วัดในหน่วยทางดาราศาสตร์ การอ้างอิงจากหน้าเว็บ:


ยุคอ้างอิง: J2000.0

XY-plane: ระนาบของวงโคจรของโลกที่ช่วงเวลาอ้างอิง

แกน X: ออกไปตามโหนดที่ขึ้นบนของระนาบทันทีของวงโคจรของโลกและเส้นศูนย์สูตรของโลกที่จุดอ้างอิง

แกน Z: ตั้งฉากกับระนาบ xy ในทิศทาง (+ หรือ -) ความรู้สึกของขั้วโลกเหนือของโลกที่ช่วงเวลาอ้างอิง


แต่ตัวเลขเหล่านี้ไม่สมเหตุสมผล! ค่า z ควรเป็นศูนย์แน่นอนเนื่องจากเราวัดที่ 1 มกราคม 2000 นอกจากนี้ค่า x ควรเท่ากับ 1 และ y ควรเป็นศูนย์

เกิดอะไรขึ้น?

คำตอบ:


27

คุณทำผิดขั้นพื้นฐานเช่นเดียวกับที่ Anton Gromov ทำกับคำถามของเขาในเว็บไซต์เครือข่ายSpace Exploration StackExchange น้องสาว: คุณใช้ barycenter ระบบสุริยะแทนที่จะเป็นดวงอาทิตย์เป็นจุดกำเนิดเฟรม หากคุณใช้ดวงอาทิตย์ความคลาดเคลื่อนที่เห็นได้ชัดจะลดลงตามลำดับความสำคัญเกือบสองประการ

ข้อบกพร่องที่น้อยกว่ามากคือคุณเห็นได้ชัดว่าใช้เวลาเที่ยงคืนมากกว่าเที่ยง ยุค J2000.0 นั้นเป็นเวลาเที่ยงวันภาคพื้นดินในวันที่ 1 มกราคม 2000 สิ่งนี้ไม่ได้เปลี่ยนแปลงอะไรมากมาย แต่มันก็มีความสำคัญ ชดเชยครึ่งวันนั้นกัดฉันมากกว่าหนึ่งครั้ง

พิกัด z ของตำแหน่งของโลกจะไม่ลดลงเป็นศูนย์หากคุณทำการแก้ไขด้านบน (เป็นศูนย์กลางของดวงอาทิตย์แทนที่จะเป็นศูนย์พลังงานแสงอาทิตย์ barycenter และ 12 เที่ยงแทนที่จะเที่ยงคืน) มันจะไม่ลดลงถึงศูนย์แม้ว่าคุณจะใช้ barycenter โลก - ดวงจันทร์มากกว่าศูนย์กลางของโลก

เหตุผลหนึ่งที่มันไม่ลดลงเหลือศูนย์ก็คือวงโคจรของโลกเกี่ยวกับดวงอาทิตย์ไม่ใช่วงรี วงโคจรของโลกไม่ได้นอนบนเครื่องบิน! สาเหตุสำคัญของการเคลื่อนไหวนี้ไม่ใช่ระนาบคือว่าวงโคจรของดวงจันทร์เกี่ยวกับโลกจะเอียงประมาณ 5.15 องศาส่วนที่เกี่ยวกับสุริยุปราคาที่ทำให้โลกผลุบโผล่เกี่ยวกับสุริยุปราคา1 เนื่องจากวงโคจรของโลกไม่ได้เป็นวงรีจริง ๆ หรือแม้กระทั่งระนาบระนาบสุริยุปราคาในบางยุคเป็นระนาบเวลาเฉลี่ยที่มีศูนย์กลางอยู่ที่เวลาในยุคที่ทำให้ตำแหน่งของโลกเทียบกับดวงอาทิตย์ (หรือตำแหน่งของดวงอาทิตย์ที่เกี่ยวกับโลก) เฉลี่ยถึงศูนย์

เหตุผลที่น้อยกว่าก็คือ J2000.0 หมายถึงสุริยุปราคาและหมายถึงกรอบ Equinox ถูกกำหนดไว้กว่า 36 ปีที่ผ่านมา HORIZONS ใช้ DE431 ซึ่งเปิดตัวเมื่อ 6 ปีก่อน ความสามารถของ JPL ในการสร้างแบบจำลองระบบสุริยะดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในช่วงสามทศวรรษที่ผ่านมา


1 การพูดอย่างเคร่งครัดมันทำให้ดวงอาทิตย์ดูเหมือนจะโบยขึ้นและลงด้วยความเคารพต่อสุริยุปราคา แนวคิดของระนาบสุริยุปราคาเกิดขึ้นตั้งแต่สมัยกรีกโบราณและยังคงรักษาร่องรอยของคำจำกัดความนี้ไว้จนถึงทุกวันนี้


1

นอกเหนือจากความคลาดเคลื่อนพิกัด z ขนาดเล็กที่อธิบายไว้ในคำตอบและลิงก์ก่อนหน้าการยืนยันว่าพิกัด x ควรเป็น 1 AU ที่ JD 2451545 และศูนย์แกน y ไม่ถูกต้อง ในคำถามที่คุณรวมต่อไปนี้:

แกน X: ออกไปตามโหนดที่ขึ้นบนของระนาบทันทีของวงโคจรของโลกและเส้นศูนย์สูตรของโลกที่จุดอ้างอิง

กล่าวอีกนัยหนึ่งแกน x ชี้ไปทางด้านนอกจาก Vernal Equinox ที่ J2000.0 epoch ตามแนวโหนซึ่งเป็นจุดตัดของระนาบสุริยุปราคาและเส้นศูนย์สูตร ดวงอาทิตย์อยู่ห่างจากโหนดที่ใกล้ขึ้นในวันที่ 1 มกราคมประมาณ 2 2/3 เดือนดังนั้นรัศมีของโลก - อาทิตย์จึงไม่ได้อยู่บนแกน x โดยตรง


โอเค - ขอบคุณมากฉันไม่เข้าใจความหมายที่ถูกต้อง โดยวิธีการที่ฉันไม่สามารถเห็นได้บนเว็บไซต์ของนาซาที่พวกเขากำหนดแกน y เพียง x และ z ฉันคิดว่า xyz เป็นระบบพิกัดมือขวา ... และไม่ใช่ xzy?
Bruce Bartlett
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.