Устойчивы ли орбиты планет?

Устойчивы ли орбиты планет?

Сообщение Ивенс » 09 июн 2012, 14:43

http://portal2.awakening1.ru/index.php? ... view&id=91
Фото не открылись


Исследование изменения инсоляции Земли, вызванного воздействием тел Солнечной системы.
Введение в проблему

Как показывают многолетние наблюдения, орбита Земли не является неизменной. Земля и другие тела Солнечной системы, и даже Солнце -- движутся по сложным траекториям, никогда не проходят одним и тем же путем. Орбиты планет медленно изменяются со временем. С целью изучения изменения орбиты Земли разными авторами выполнялись расчеты движения тел Cолнечной системы [1].

Зачем нам нужно знать, как изменяется орбита Земли? Положение планеты относительно Солнца определяет ее освещенность. По характеру облучения (инсоляции) можно определить количество энергии (тепла), получаемого разными широтами. По этим данным можно судить о глобальном изменении климата на Земле, можно узнать, какие природные условия были тысячи лет назад, объяснить, почему возникали обширные оледенения земной поверхности, и какой климат будет в будущем...

Параметры орбиты

Несмотря на сложность траекторий движения тел солнечной системы можно выделить несколько независимых параметров, которые характеризуют форму, размеры и ориентацию в пространстве орбиты, а также положение тела на этой орбите. Эти параметры известны в астрономии, как:

эксцентриситет орбиты (вычисляется из радиуса перигелия и афелия);
угловое положение перигелия;
угол наклона плоскости орбиты Земли к плоскости экватора;
угловое расстояние восходящего узла земной орбиты;
время прохождения перигелия.

Рис 1. Параметры орбиты
Если движение Земли рассматривать в экваториальной системе координат xyz (рис 1,а), то плоскость экватора пересечет небесную сферу по горизонтально расположенному кругу, а плоскость орбиты пересечется с ней по линии узлов и образует угол i.

Дуга называется долготой восходящего узла (угловое расстояние восходящего узла).

На схеме 1,б показана орбита Земли. Точка P - перигелий (ближайшая точка орбиты к Солнцу), A - афелий (дальняя от Солнца точка орбиты). rP и rA - соответствующие радиусы перигелия и афелия. Угол - угловое положение перигелия относительно точки весеннего равноденствия.

Величины и i характеризуют положение плоскости орбиты, - ориентацию орбиты в этой плоскости. Эксцентриситет


характеризует форму орбиты. Время прохождения перигелия определяет положение небесного тела на орбите [2].
Геологическое обоснование изменений климата

Существуют достоверные доказательства глобальных изменений климата в прошлом [3]. Это следы деятельности ледников.
На обширных площадях ледниковые покровы сильно эродировали своё ложе; в процессе движения они вырабатывали в каменных породах этого ложа глубокие желоба, а отторгнутый материал - и пылеватые породы тонкого истирания, и гигантские глыбы - захватывался ледником и переносился к краям ледниковых покровов, где он вытаивал и откладывался, образуя нагромождения несортированных масс валунов. И сейчас, через тысячи лет после оледенения, его следы безошибочно распознаются в облике ландшафтов. Штрихованные валуны, которыми усеяны многие районы Европы - характерная деталь древнеледниковых ландшафтов.

Количество воды, изымавшееся из гидросферы для формирования этих покровов, было столь велико, что уровень Мирового океана снижался более чем на 100 метров, о чем свидетельствуют многочисленные следы затопленных береговых линий прошлого. Следы колебаний уровня океана были обнаружены в Австралии (параллельные песчаные валы, которые маркировали древние береговые линии, когда уровень океана был выше современного). На острове Новая Гвинея есть коралловые террасы разной высоты с равным возрастом, соответствующие разным уровням океана в прошлом.

Структура почвенных горизонтов в западной Европе и европейской части России свидетельствует о неоднократности возникновения в прошлом холодных ледниковых и теплых межледниковых эпох. Там слои грунта, похожие на современный чернозем перекрываются слоями степных почв, и почв, преобладающих в современной Арктике.

Осадочные слои в океанах тоже содержат следы колебаний температуры воды, которые отразились на хим. составе и количестве популяций отдельных видов микрофауны.

Суть теории

Какая причина вызывает значительное изменение климата планет? Еще в 20-х годах прошлого столетия югославский ученый М. Миланкович [4] развил астрономическую теорию изменения климата, в которой показал, что распределение инсоляции по земной поверхности зависит от изменения параметров ее орбиты.

За два столетия до него Исаак Ньютон разработал общую теорию солнечной радиации и показал, что значение инсоляции определяется двумя геометрическими факторами - обратно пропорционально квадрату расстояния от планеты до Солнца и прямо пропорционально косинусу угла, под которым солнечные лучи падают на интересующие нас участки поверхности планеты.

Кратко рассмотрим влияние параметров i, e и на инсоляцию поверхности Земли и возможные последствия.

Если i будет близка к 0, то есть, ось вращения Земли будет перпендикулярна плоскости орбиты, то при этом сезонов года не будет. В экваториальных и средних широтах будут благоприятные для жизни климатические условия. Однако в полярных широтах, при нулевой инсоляции, снег не будет стаивать, начнут накапливаться льды, которые будут сползать в средние широты.

Изменение , которое происходит за счет прецессии плоскости экватора и поворота плоскости эклиптики, определяет положение кардинальных точек (равноденствий и солнцестояний), а значит, момент наступления cезонов, а увеличение e ведет к уменьшению rP и увеличению rA.

В эпохи высокой степени удлиненности орбиты (большой эксцентриситет) зимы будут либо ненормально холодными, либо ненормально теплыми - в зависимости от того, на какие точки орбиты падает зимнее солнцестояние: близкие к Солнцу или удаленные от него.

Планы аспиранта

По вычисленным изменениям орбиты может быть рассчитано изменение инсоляции Земли. Эти изменения будут точно привязаны ко времени, их можно будет сопоставить с геологической историей Земли.

А пока продолжается изучение проблемы, идет работа с литературой, поиск современных методов расчета движения тел Солнечной системы и инсоляции.

Далее, планирую проверить расчеты Миланковича и рассчитать инсоляцию Земли, используя данные об изменениях параметров орбиты, полученные И.И. Смульским.

Литература

Мельников В.П., Смульский И.И., Кротов О.И., Смульский Л.И. Орбиты Земли и Солнца и возможные воздействия на криосферу Земли // Криосфера Земли. 2000 T. IV, #3, c 3-13.
Справочное руководство по небесной механике и астродинамике / под ред. Г.Н. Дубошина. Изд. 2-е, доп. и перераб. М., Наука, 1976, 862 с.
Имбри Дж., Имбри К.П. Тайны ледниковых эпох. М., Прогресс, 1988, 264 с.
Миланкович М. Математическая климатология и астрономическая теория колебаний климата. М.Л.: ГОНТИ ТТЛ, 1939, 207 с.
http://www.ikz.ru/library/Belosludsev/index.htm
Ивенс
 

Вернуться в Наша Солнечная система

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

@Mail.ru