In der Astronomie ist axiale Neigung, die Astronomen als Schiefe bekannt ist, der Winkel zwischen einer Rotationsachse eines Gegenstands, und seiner Augenhöhlenachse, oder, gleichwertig, dem Winkel zwischen seinem äquatorialen Flugzeug und Augenhöhlenflugzeug. Es unterscheidet sich von der Augenhöhlenneigung.

Einführung

Die Orientierung der Äxte wird durch die Regel der rechten Hand sowohl für die Folge als auch für die Augenhöhlenbewegung gegründet. Wenn sich die Finger der rechten Hand ringsherum in der Richtung auf die Folge des Gegenstands, die Daumen-Punkte in der Richtung auf seinen Nordpol locken (von dem, sich nach dem Gegenstand umsehend, es scheint, gegen den Uhrzeigersinn zu rotieren). Ähnlich, wenn sich die Finger der rechten Hand ringsherum in der Richtung auf die Augenhöhlenbewegung des Gegenstands, die Daumen-Punkte in der Richtung auf den Nordpol der Bahn locken (von dem der Gegenstand scheint, sich gegen den Uhrzeigersinn in seiner Bahn zu bewegen). Der Winkel zwischen diesen zwei Polen ist die Schiefe. An einer Schiefe von 0 ° weisen die Äxte in derselben Richtung hin.

Weil der Planet Venus hat eine axiale Neigung von 177 ° seine Folge, rückläufig gegenüber diesem der meisten anderen Planeten betrachtet werden kann. Der Nordpol von Venus ist "umgekehrt" hinsichtlich seiner Bahn. Der Planet Uranus hat eine Neigung von 97 ° folglich, rotiert er "auf seiner Seite", sein Nordpol, der fast im Flugzeug seiner Bahn ist.

Über den Kurs einer Bahn ändert sich der Winkel der axialen Neigung nicht, und die Orientierung der Achse bleibt dasselbe hinsichtlich der Hintergrundsterne. Das veranlasst einen Pol, zur Sonne auf einer Seite der Bahn, und dem anderen Pol auf der anderen Seite, der Ursache der Jahreszeiten auf der Erde geleitet zu werden.

Zwei Standards

Bemerken Sie, dass es zwei Standardmethoden gibt, Neigung anzugeben. International Astronomical Union (IAU) definiert den Nordpol als das, was auf der Nordseite des unveränderlichen Flugzeugs des Sonnensystems liegt; unter diesem System ist die Neigung von Venus 3 °, es rotiert rückläufig, und die Regel der rechten Hand gilt nicht. NASA definiert den Nordpol mit der Regel der rechten Hand als oben; unter diesem System wird Venus 177 ° ("umgekehrt") gekippt und rotiert direkt. Die Ergebnisse sind gleichwertig, und kein System ist das richtige..

Schiefe des ekliptischen (Die axiale Neigung der Erde)

Das Augenhöhlenflugzeug der Erde ist als das ekliptische Flugzeug bekannt, und die Neigung der Erde ist Astronomen als die Schiefe des ekliptischen bekannt, der Winkel zwischen dem ekliptischen und dem himmlischen Äquator auf dem himmlischen Bereich seiend. Es wird durch den griechischen Brief ε angezeigt.

Die Erde hat zurzeit eine axiale Neigung von ungefähr 23.44 °, Dieser Wert bleibt ungefähr dasselbe hinsichtlich eines stationären Augenhöhlenflugzeugs überall in den Zyklen der Vorzession. Jedoch, weil sich das ekliptische (d. h. die Bahn der Erde) wegen planetarischer Unruhen bewegt, ist die Schiefe des ekliptischen nicht eine feste Menge. Zurzeit nimmt es an einer Rate von ungefähr 47" pro Jahrhundert (sieh unten) ab.

Kurze Frist

Der genaue winkelige Wert der Schiefe wird durch die Beobachtung der Bewegungen der Erde und Planeten im Laufe vieler Jahre gefunden. Astronomen erzeugen neuen grundsätzlichen ephemerides, als sich die Genauigkeit der Beobachtung verbessert, und weil das Verstehen der Dynamik-Zunahmen, und von diesen ephemerides verschiedenen astronomischen Werten, einschließlich der Schiefe, abgeleitet wird.

Jährliche Almanache werden veröffentlicht, die abgeleiteten Werte und Methoden des Gebrauches verzeichnend. Bis 1983 wurde der winkelige Wert des Astronomischen Almanachs der Schiefe für jedes Datum gestützt auf der Arbeit von Newcomb berechnet, der Positionen der Planeten ungefähr bis 1895 analysiert hat:

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wo die Schiefe ist und tropische Jahrhunderte von B1900.0 bis das fragliche Datum ist.

Von 1984 hat die DE Reihe des Laboratoriums des Strahlantriebs von computererzeugtem ephemerides als die grundsätzliche Ephemeride des Astronomischen Almanachs übernommen. Schiefe hat auf DE200 gestützt, der Beobachtungen von 1911 bis 1979 analysiert hat, wurde berechnet:

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wo nachher Jahrhunderte von Julian von J2000.0 ist.

Die grundsätzlichen ephemerides von JPL sind ständig aktualisiert worden. Zum Beispiel gibt der Astronomische Almanach für 2010 an:

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Diese Ausdrücke für die Schiefe sind für die hohe Präzision im Laufe eines relativ kurzen Zeitabschnittes, vielleicht mehrerer Jahrhunderte beabsichtigt. J. Laskar hat einen Ausdruck geschätzt, um gut zu mehr als 1000 Jahren und mehreren arcseconds mehr als 10,000 Jahre zu bestellen:

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wo hier Vielfachen von 10,000 Jahren von Julian von J2000.0 sind.

Diese Ausdrücke sind für die so genannte Mittelschiefe, d. h. die von Kurzzeitschwankungen freie Schiefe. Periodische Bewegungen des Monds und der Erde in seiner Bahn verursachen

viel kleiner (einige arcseconds) kurze Zeit (ungefähr 18.6 Jahre) Schwingungen der Drehachse der Erde, bekannt als nutation, die einen periodischen Bestandteil zur Schiefe der Erde hinzufügen.

Die wahre oder sofortige Schiefe schließt diesen nutation ein.

Lange Sicht

Mit numerischen Methoden, Sonnensystemverhalten vorzutäuschen, sind langfristige Änderungen in der Bahn der Erde, und folglich seine Schiefe, über eine Zeitdauer von mehreren Millionen Jahren untersucht worden. Seit den letzten 5 Millionen Jahren hat sich die Schiefe der Erde zwischen 22 ° 02' 33" und 24 ° 30' 16", mit einer Mittelperiode von 41,040 Jahren geändert. Dieser Zyklus ist eine Kombination der Vorzession und des größten Begriffes in der Bewegung des ekliptischen. Seit den nächsten 1 Million Jahren wird der Zyklus die Schiefe zwischen 22 ° 13' 44" und 24 ° 20' 50" tragen.

Der Mond hat eine Stabilisierungswirkung auf die Schiefe der Erde. Ohne den Mond kann sich die Schiefe schnell wegen der Augenhöhlenklangfülle und des chaotischen Verhaltens des Sonnensystems ändern, nicht weniger als 90 ° in nur einigen Millionen Jahren erreichend.

Diese Stabilisierung wird seit weniger als 2 Milliarden Jahren weitergehen. Wenn der Mond fortsetzt, von der Erde wegen der Gezeitenbeschleunigung zurückzutreten, kann Klangfülle vorkommen, der große Schwingungen der Schiefe verursachen wird.

Die Jahreszeiten der Erde

Die Achse der Erde bleibt gekippt in derselben Richtung bezüglich der Hintergrundsterne im Laufe eines Jahres (überall in seiner kompletten Bahn). Das bedeutet, dass ein Pol (und die verbundene Halbkugel der Erde) weg von der Sonne an einer Seite der Bahn und einer halben Bahn später geleitet wird (ein halbes Jahr später), wird dieser Pol zur Sonne geleitet. Das ist die Ursache der Jahreszeiten der Erde.

Schwankungen in der axialen Neigung der Erde können die Jahreszeiten beeinflussen und sind ein Faktor in der langfristigen Klimaveränderung wahrscheinlich.

Geschichte

Die Schiefe der Erde kann schon in 1100 BCE in China vernünftig genau gemessen worden sein. Die alten Griechen hatten gute Maße der Schiefe seit ungefähr 350 BCE, als Pytheas von Marseilles den Schatten eines gnomon an der Sommersonnenwende gemessen hat. Ungefähr 830 CE, Kalifornien Al-Mamun aus Bagdad hat seine Astronomen geleitet, um die Schiefe und das Ergebnis zu messen, wurden in der arabischen Welt viele Jahre lang verwendet.

Es wurde während des Mittleren Alters weit geglaubt, dass sowohl Vorzession als auch die Schiefe der Erde um einen Mittelwert, mit einer Periode von 672 Jahren, eine als Beklommenheit der Äquinoktien bekannte Idee geschwungen haben. Vielleicht war das erste, um das zu begreifen, falsch, und dass die Schiefe an einer relativ unveränderlichen Rate abnimmt (während der historischen Zeit), war Fracastoro 1538.

Die ersten genauen, modernen, westlichen Beobachtungen der Schiefe waren wahrscheinlich diejenigen von Tycho Brahe 1584, obwohl Beobachtungen durch mehrere andere, einschließlich Purbach, Regiomontanus, und Walthers, ähnliche Auskunft gegeben haben könnten.

Andere Gegenstände des Sonnensystems

Alle vier der innersten, felsigen Planeten des Sonnensystems können große Schwankungen ihrer Schiefe in der Vergangenheit gehabt haben. Wie Erde haben alle felsigen Planeten eine kleine precessional Folge ihrer Drehungsachse. Diese Rate ändert sich wegen, unter anderem, Gezeitenverschwendung und Kernmantel-Wechselwirkung. Wenn jeder Planet bestimmte Werte der Vorzession erreicht, kann Augenhöhlenklangfülle sehr große, chaotische Änderungen in der Schiefe verursachen. Quecksilber und Venus sind am wahrscheinlichsten durch die Gezeitenverschwendung der Sonne stabilisiert worden. Die Erde wurde durch den Mond als oben stabilisiert, aber vor seiner Festnahme könnte die Erde auch Zeiten der Instabilität durchgeführt haben. Die Schiefe des Mars ist zurzeit in einem chaotischen Staat; es ändert nicht weniger als 0 ° zu 60 ° im Laufe einiger Millionen von Jahren abhängig von Unruhen der Planeten. Die Schiefen der Außenplaneten werden relativ stabil betrachtet. Einige Autoren diskutieren, dass die Schiefe des Mars chaotisch ist, und zeigen Sie, dass Gezeitenverschwendung und klebrige Kernmantel-Kopplung dafür entsprechend sind, um einen völlig gedämpften Staat erreicht zu haben, der Quecksilber und Venus ähnlich ist.

Extrasolar Planeten

Die Sternschiefe ψ, d. h. die axiale Neigung eines Sterns in Bezug auf das Augenhöhlenflugzeug von einem seiner Planeten, ist für nur einige Systeme bestimmt worden. Aber für 49 Sterne bezüglich heute ist der Himmel-geplante Drehungsbahn-Fluchtungsfehler λ beobachtet worden, der als eine niedrigere Grenze zu ψ dient. Die meisten dieser Maße verlassen sich auf die so genannte Rossiter-McLaughlin Wirkung. Bis jetzt ist es nicht möglich gewesen, die Schiefe eines extrasolar Planeten zu beschränken. Aber das Rotationsflachdrücken des Planeten und die Umgebung von Monden und/oder Ringen, die mit der Fotometrie der hohen Präzision z.B durch das im Weltraum vorhandene Raumfahrzeug von Kepler nachweisbar sind, konnten Zugang zu ψ in der nahen Zukunft zur Verfügung stellen.

Astrophysiker haben Gezeitentheorien angewandt, die Schiefe von extrasolar Planeten vorauszusagen. Es ist gezeigt worden, dass die Schiefen von exoplanets in der bewohnbaren Zone um Sterne der niedrigen Masse dazu neigen, in weniger als 1 Gyr weggefressen zu werden, was bedeutet, dass sie Jahreszeiten nicht haben würden, wie Erde hat.

Siehe auch

• Axiale Vorzession
• Klimaveränderung
• Zyklen von Milankovitch
• Polare Bewegung
• Wahr polar wandern

Links

• Nationales Raumwissenschaftsdatenzentrum
• Bericht der IAU/IAG Arbeitsgruppe auf kartografischen Koordinaten und Rotationselementen: 2006, an http://www.springerlink.com (aktualisiert alle 3 Jahre)