Tropsko leto

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Pojdi na navigacijo Pojdi na iskanje

Tropsko leto (znano tudi kot sončno leto ) v splošnem pomenu je čas, ki je potreben, da Sonce zaključi en cikel letnih časov, kot je gledano z Zemlje , na primer od enega pomladnega enakonočja do naslednjega ali od enega dneva poletnega solsticija do drugega. Od antike so astronomi postopoma izpopolnjevali definicijo tropskega leta in jo trenutno opredeljujejo kot čas, potreben, da se povprečna tropska zemljepisna dolžina Sonca (vzdolžni položaj vzdolž ekliptike glede na položaj ob spomladanskem enakonočju) poveča za 360 stopinj. (to je za dokončanje enega celotnega sezonskega cikla) [1] .

Dolžina tropskega leta

Po definiciji je tropsko leto čas, ki je potreben, da se Sonce začne premikati z izbrane ekliptične dolžine, da zaključi en celoten cikel letnih časov in se vrne na isto ekliptično dolžino. Preden razmislimo o primeru, je treba razjasniti koncept enakonočja. Pri izvajanju izračunov v sončnem sistemu se uporabljata dve pomembni ravnini: ravnina ekliptike (Zemljina orbita okoli Sonca) in ravnina nebesnega ekvatorja (projekcija zemeljskega ekvatorja v vesolje). Te ravnine imajo presečno črto. Smer po tej liniji križišču od Zemlje proti ozvezdju Rib je marca enakonočje, ki je označena z znakom ♈ (simbol izgleda kot Ram za roge in je simbol ozvezdju Ovna , kjer je enakonočje, ki se nahajajo v daljna preteklost). Nasprotna smer vzdolž črte proti ozvezdju Devica je septembrsko enakonočje in je označena s simbolom ♎ (spet se simbol nanaša na ozvezdje Tehtnica , v katerem je bilo enakonočje v starih časih). Zaradi precesije in nutacije zemeljske osi se te smeri spreminjajo v primerjavi s smerjo na oddaljene zvezde in galaksije , katerih smeri zaradi velike razdalje do teh objektov nimajo opaznega premika (glej Mednarodni nebesni referenčni sistem ) .

Ekliptična dolžina sonca je kot med ♈ in soncem, merjen proti vzhodu vzdolž ekliptike. Njegovo merjenje je polno določenih težav, saj se Sonce premika, premika pa se tudi smer, glede na katero se meri kot. Za takšno meritev je priročno imeti fiksno (glede na oddaljene zvezde) smer. Za takšno smer je bila izbrana smer ♈ opoldne 1. januarja 2000, označena je s simbolom ♈ 0 .

S to definicijo je bilo spomladansko enakonočje zabeleženo 20. marca 2009 ob 11:44:43,6. Naslednje enakonočje je bilo 20. marca 2010 ob 17:33:18,1, kar daje tropsko leto 365 dni 5 ur 48 minut 34,5 sekunde. Sonce in ♈ se premikata v nasprotni smeri. Ko sta se Sonce in ♈ srečala marca 2010 ob enakonočju, je Sonce šlo proti vzhodu pod kotom 359 ° 59 '09 "in ♈ se premaknilo za 51" proti zahodu, kar je skupno 360 ° (vse glede na ♈ 0 ).

Če za referenčno točko izberete drugo ekliptično dolžino Sonca, bo trajanje tropskega leta že drugačno. To je posledica dejstva, da čeprav se sprememba ♈ dogaja s skoraj konstantno hitrostjo [2] , obstajajo znatne razlike v kotni hitrosti Sončevega gibanja. Tako približno 50 ločnih sekund, da Sonce ne prečka ekliptike v celotnem tropskem letu, "obdrži" različno količino časa, odvisno od položaja v orbiti.

Povprečna dolžina tropskega leta ob spomladanskem enakonočju

Kot je navedeno zgoraj, je dolžina tropskega leta odvisna od izbire referenčne točke. Astronomi niso takoj prišli do ene same metodologije, najpogosteje pa so za referenčno točko izbrali eno od enakonočij, saj je napaka v teh obdobjih minimalna. Primerjava meritev tropskega leta za več zaporednih let je pokazala razlike, povezane z nutacijo in planetarnimi motnjami, ki delujejo na Sonce. Mejos in Savoy [1] navajata naslednje primere intervalov med pomladanskim enakonočjem:

Dnevi Pazi Min. odd.
1985-1986 365 5 48 58
1986-1987 365 5 49 15
1987-1988 365 5 46 38
1988-1989 365 5 49 42
1989-1990 365 5 51 06

Dolžino tropskega leta so do začetka 19. stoletja določali s primerjavo datumov enakonočja v daljšem časovnem obdobju. Ta pristop je omogočil izračun povprečnega trajanja tropskega leta [1] .

Primerjava vrednosti povprečnih časovnih intervalov med enakonočjem in solsticijem za astronomsko leto 0 (1 leto pr.n.št. po tradicionalnem računu) in leto 2000 je predstavljena [1] v tabeli:

Letnik 0 Letnik 2000
Med marčevima enakonočjema 365.242 137 dni 365.242 374 dni
Med dvema junijskim solsticijem 365.241 726 dni 365.241 626 dni
Med obema septembrskim enakonočjem 365.242 496 dni 365.242 018 dni
Med obema decembrskima solsticijema 365.242 883 dni 365.242 740 dni

Trenutna povprečna tropska leta

Povprečna dolžina tropskega leta od 1. januarja 2000 je 365,2421897 dni ali 365 dni 5 ur 48 minut 45,19 sekunde. Ta vrednost se spreminja precej počasi. Izraz, primeren za izračun dolžine tropskega leta v daljni preteklosti:

kjer je T čas v julijskih stoletjih (1. julijsko stoletje je natanko 36 525 dni), šteto od poldneva 1. januarja 2000 [3] [4]

Razlike v dolžini tropskega leta

Z nemotenim (keplerjevim) gibanjem Zemlje bi bilo trajanje tropskega leta konstantno v času. Vendar je pravo orbitalno gibanje Zemlje moteno [5] . Moteno gibanje Zemlje povzroči letne spremembe v trajanju tropskega leta. Kot kažejo študije [6] , so te variacije periodične, saj so povezane s periodičnimi motnjami Zemljinega orbitalnega gibanja s strani najbližjih nebesnih teles. Glavno obdobje v variacijah je triletni cikel s povprečno amplitudo 0,006659 dni (9 minut 35 sekund). Ta cikel se praviloma izmenjuje vsakih 8 ali 11 let z dvoletnim ciklom, katerega povprečna amplituda je 0,004676 dni (6 minut 44 sekund). dvo- in triletno periodičnost je razložena s sorazmernostjo orbitalnega gibanja Zemlje in najbližjih planetov - Marsa (orbitalna resonanca 2: 1) in Venere (3: 5). Dvoletni in triletni cikli v svojem menjavanju tvorijo niz 8 (2 + 3 + 3) in 11 (2 + 3 + 3 + 3) let, ki ustrezajo fazam 19-letnega nutacijskega cikla [7]. ] .

Koledarsko leto

Gregorijanski koledar , ki se uporablja v civilne namene, je mednarodni standard. To je sončni koledar (izumljen za sinhronizacijo s tropskim letom). Ima periodičnost 400 let (146.097 dni). Meseci, datumi in dnevi v tednu se v vsakem obdobju popolnoma ponovijo. Povprečna dolžina koledarskega leta: 146.097 / 400 = 365.2425 dni, kar daje dober približek tropskemu letu.

Gregorijanski koledar je izboljšana različica julijanskega koledarja . V času reforme leta 1582 se je datum spomladanskega enakonočja premaknil za približno 10 dni, z 21. marca - med prvim nikejskim koncilom leta 325 - na 11. marec. Prava motivacija za reforme ni bilo v prvi vrsti vprašanje vrnitve kmetijskih ciklov na mesto, kjer so bili nekoč v sezonskem ciklu, glavna skrb kristjanov je bilo pravilno praznovanje velike noči. Pravila, ki so se uporabljala za izračun datuma velike noči, so uporabljala običajen datum pomladanskega enakonočja (21. marec), zato se je zdelo pomembno, da je 21. marec blizu dejanskega enakonočja [8] . Novi julijanski koledar je predlagala in uporabljala tudi večina avtokefalnih pravoslavnih cerkva (napaka enega dne v 43.500 letih).

Če bo družba še naprej pripisovala pomen sinhronizaciji med civilnim koledarjem in letnimi časi v prihodnosti, bo na koncu potrebna nova koledarska reforma. Če ima tropsko leto vrednost 1900 365,242199 dni, potem bo gregorijanski koledar za 10.000 let za njim zaostajal za približno 3 dni 17 minut. 33 sek. S povečanjem te napake se dolžina tropskega leta (merjeno v zemeljskem času) zmanjša s hitrostjo približno 0,53 s na 100 tropskih let. Poleg tega se povprečni sončni dan v 100 tropskih letih poveča za 1,5 ms. Ti učinki bodo povzročili, da se koledar premakne za 1 dan v 3200 letih. Predlagane različne možnosti za nadaljnje izboljšanje koledarja še niso relevantne [9] . Poleg tega, ker je bila gregorijanska reforma namenjena sinhronizaciji koledarja ne z letnimi časi, temveč s spomladanskim enakonočjem, je treba natančnost koledarja oceniti ne po dolžini povprečnega tropskega leta, temveč po dolžini pomladnega enakonočja. leto. In kot izhaja iz zgornje tabele, se gregorijanski koledar s to nalogo v našem času spopada tako dobro, da se napaka v enem dnevu pojavi šele čez 10.000 let [10] [11] .

Poglej tudi

Opombe (uredi)

  1. ^ 1 2 3 4 Meeus, J., Savoie, D. Zgodovina tropskega leta Journal of the British Astronomical Association , 102 (1), 40-42. (Angleščina)
  2. ^ Seidelmann, PK (ur.). (1992). Razlagalni dodatek k Astronomskemu almanahu . Sausalito, CA: Univerzitetne znanstvene knjige. ISBN 0-935702-68-7 (angleščina)
  3. McCarthy & D. Seidelmann, od PK Time The Earth rotation do atomske fizike (angl.). - Weinhein: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA., 2009. - Str. 351. - ISBN 9783527407804 .
  4. Sekularni izrazi klasičnih planetarnih teorij z uporabo rezultatov splošne teorije. Astronomija in astrofizika , 157, 59-70. ISSN 0004-6361 (angleščina)
  5. Duboshin G. N. Nebesna mehanika. Osnovne naloge in metode. - M .: Nauka, 1975 .-- 800 str.
  6. Fedorov V. M. Medletne spremembe v trajanju tropskega leta // Poročila Ruske akademije znanosti, 2013. - letnik 451. - št. 1, - str. 95-97. (2013).
  7. Fedorov V. M. Latitudinalna spremenljivost vhodnega sončnega sevanja v različnih časovnih ciklih // Dokl. RAN, 2015, letnik 460, št. 3, str. 339-342. (2015).
  8. Zahodni koledar - "Intolerabilis, horribilis, et derisibilis"; štiri stoletja nezadovoljstva. V GV Coyne, MA Hoskin in O. Pedersen (ur.). Gregorijanska reforma koledarja . Vatikanski observatorij.
  9. Blackburn, B. & Holford-Strevens (2003, popravljen ponatis 1999). Oxfordski spremljevalec leta . Oxford University Press.
  10. S. Cassidy,Napaka v navedbi tropskega leta , 1996
  11. M. L. Gorodetsky , O vprašanju točnosti gregorijanskega koledarja in luninega cikla // Zgodovinske in astronomske raziskave, letn. XXXV. —M .: Fizmatlit, 2010, str. 289-293.

Povezave