الفلك

حول كم عدد الثورات التي أحدثتها الأرض حول الشمس؟

حول كم عدد الثورات التي أحدثتها الأرض حول الشمس؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

يبلغ عمر الأرض حوالي 4.543 مليار سنة.
ومع ذلك ، فإن بطول عام يمكن تغييره بأي شيء من اصطدام إلى دورة طبيعية لتغيرات المدار إلى انجراف بطيء نحو الشمس أو بعيدًا عنها إلى جر جسم قريب.

إذن بينما تبلغ مساحة الأرض حوالي 4.543 مليار سنوات حديثة، ربما تدور حول الشمس عددًا مختلفًا من المرات.

ما هو التقدير المعقول لعدد الثورات - مع الأخذ في الاعتبار الأحداث الجيولوجية المعروفة - التي أحدثتها الأرض حول الشمس؟


  • يلامس هذا السؤال موضوع التغيرات المدارية ولكنه لا يجيب أبدًا عما أطرحه هنا.
  • يبدو أن الإجابة الثانية على سؤال Quora تجيب على سؤالي ولكني لا أعرف ما إذا كان هذا المصدر ذا سمعة طيبة ، ولم يتم تقديم الحسابات والاستدلال الفعلي
  • تتناول مناقشة reddit هذا الموضوع ولكن لها إجابات مختلفة / غير حاسمة

ظهر وقت الظرف:

بأخذ تقدير تقريبي يبلغ 35 يومًا لكل نصف مليار سنة كتغير في الفترة المدارية بمرور الوقت (من صفحة Reddit هذه) ، نحصل على الفترة المدارية بحوالي 365 + 4.5 * 2 * 35 يومًا منذ 4.53 مليار سنة (حوالي 680 يومًا) .

متوسط ​​الفترة خلال ذلك الوقت هو حوالي 522 يومًا ، لذلك أكثر من 4.5 مليار سنة (مع كون تلك السنوات هي تعريفنا الحالي للسنة) أي حوالي 3.1 مليار مدار.

لكنه رقم عديم الفائدة ، على ما أعتقد.

تجدر الإشارة إلى أننا لم نتمكن من محاكاة مثل هذا العدد الكبير من المدارات بدقة.


منذ بداية النظام الشمسي ، لم تكن هناك تحركات واسعة النطاق للكواكب.

في النظام الشمسي المبكر ، بينما كانت الكواكب لا تزال مدمجة في قرص كوكبي أولي ، كانت هناك حركات كبيرة. (لا سيما "Grand Tack" المفترضة لكوكب المشتري) ولكن بمجرد وصول المشتري إلى موقعه الحالي عند 5.2AU ، ظل هناك ، وتشكلت الأرض أيضًا.

لم تكن هناك أي تغييرات مهمة في مدار الأرض منذ تشكل الأرض ، وإلا لكان هناك تسخين أو تبريد كبير. لذلك كان متوسط ​​طول السنة حوالي 30000000 ثانية ، وقد صنعت الأرض حوالي 4.5 مليار مدار حول الشمس منذ ذلك الحين.


كتب فيل بليت مؤخرًا مقالًا ذا صلة ، والذي يشير إلى صعوبة تحديد عام ، ناهيك عن حساب عدد السنوات الموجودة. تكمن المشكلة في أن سول يتحرك بالنسبة للخلفية النجمية ، لذا لا يوجد مرجع مطلق "للعودة من حيث بدأنا". يزداد الأمر سوءًا عندما تحاول رسم خريطة لسنوات إلى أيام ، لأنه حتى بالنسبة للأصل الثابت ، فإن الجسم الذي يدور أثناء الدوران ينفذ عددًا مختلفًا من الدورات اعتمادًا على ما إذا كنت تلاحظ من الأصل أو الخلفية النجمية.


يُعتقد أن تكوين النظام الشمسي قد استقر إلى حد ما بعد 10-20 مليون سنة أو نحو ذلك. ومع ذلك ، فإن ما يحكم الفترة المدارية للأرض هو الزخم الزاوي المداري وكتلة الشمس. حدثان غيرا بالتأكيد الفترة المدارية للأرض (أ) أيا كان الاصطدام الذي شكل القمر و (ب) العملية المستمرة لفقدان الكتلة من الشمس.

بالنظر إلى أن (أ) حدث على الأرجح في وقت ما في عشرات الملايين من السنين الأولى ومن المحتمل أنه لم يغير الزخم الزاوي للأرض بشكل كبير - فهو يعتمد على سرعة وكتلة واتجاه المصادم وكمية الكتلة المفقودة من الأرض والقمر النظام - سأتجاهله.

نحن نعرف المزيد عن (ب). يبدو أن خسارة الكتلة من الشمس المبكرة كانت أكبر بكثير مما هي عليه الآن. تشير مراجعة أجراها Guedel (2007) إلى أن معدل خسارة الكتلة على مدار 4.5 مليار سنة الماضية يزيد بمقدار $ t ^ {- 2.3} $ (مع قدر كبير من عدم اليقين بشأن مؤشر قانون القوة) ، حيث $ t $ هو الوقت منذ الولادة ، و كتلة شمسية أولية بين 1٪ و 7٪ أكثر مما هي عليه الآن.

يعني الحفاظ على الزخم الزاوي وقانون كبلر الثالث أن $ a propto M ^ {- 1} $ و $ P propto M ^ {- 2} $. لذلك كانت الفترة المدارية للأرض أقصر بنسبة 2-14٪ في الماضي.

ما يعنيه هذا عدم اليقين الكبير هو أنه لا يمكن الإجابة على سؤالك لثلاثة أرقام مهمة ، أو ربما اثنين.

إذا كان الاعتماد على وقت قانون طاقة الرياح الشمسية شديد الانحدار ، فإن معظم فقدان الكتلة حدث في وقت مبكر ، لكن خسارة الكتلة الإجمالية كانت ستكون أكبر. من ناحية أخرى ، فإن خسارة الكتلة الكلية الأقل تعني خسارة كتلة ضحلة وتقضي الأرض وقتًا أطول في مدار أصغر.

إذا كان لدي وقت سأجري عملية حسابية ، ولكن يبدو من الآمن افتراض أن الأرض نفذت مدارات أكثر من عمرها في السنوات ، ولكن ربما ليس بأكثر من نسبة قليلة.

تحرير: يمكن أن يكون هناك اعتبار آخر هو عزم المد والجزر الذي تمارسه الشمس على مدار الأرض والشمس ، مما سيزيد من الفصل المداري.

تحديد هذا صعب. عزم المد والجزر على كوكب من الشمس هو $$ T = frac {3} {2} frac {k_E} {Q} frac {GM _ { odot} ^ {2} R_ {E} ^ {5 }} {a ^ 6}، $$ حيث $ R_E $ هو نصف قطر الأرض و $ k_E / Q $ هو نسبة رقم الحب المد والجزر و $ Q $ عامل تبديد المد والجزر (انظر Sasaki et al. (2012).

تشير ملاحظات المحاضرة هذه إلى قيم $ k_E / Q sim 0.1 $ للأرض وبالتالي عزم المد والجزر 4 دولارات مرات 10 ^ {16} $ نيوتن متر. بالنظر إلى أن الزخم الزاوي المداري للأرض هو $ sim 3 times 10 ^ {40} $ kgm $ ^ 2 $ s $ ^ {1} $ ، فإن النطاق الزمني لتغيير الزخم الزاوي للأرض (وبالتالي $ a $ و $ P $) هو $> 10 ^ {16} $ سنة وبالتالي يكون هذا التأثير ضئيلة.


شاهد الفيديو: حقائق علميه تنسف دوران الارض حول الشمس (شهر نوفمبر 2022).