Почему эксцентриситет Земли колеблется с периодом около 100 000 лет?

11

Этот ответ говорит:

Эксцентриситет Земли с течением времени меняется от почти круглого (низкий эксцентриситет 0,0034) и слегка эллиптического (высокий эксцентриситет 0,058). Земле требуется около 100 000 лет, чтобы пройти полный цикл.

Почему эксцентриситет Земли колеблется с периодом около 100 000 лет? Каков будет самый простой набор условий и / или наименьшее количество систем организма, которые приведут к этому конкретному типу периодического изменения эксцентриситета?

UHOH
источник

Ответы:

13

Сказать «почему» становится сложнее не только «из-за Юпитера», но, чтобы уточнить цитату, утверждение «эксцентричность Земли следует за 100 000-летним циклом» не совсем верно, но это также упрощение. Из Википедии .

Орбита Земли приближается к эллипсу. Эксцентриситет измеряет отклонение этого эллипса от округлости. Форма орбиты Земли изменяется от почти круглой (с наименьшим эксцентриситетом 0,000055) до слегка эллиптической (наибольший эксцентриситет 0,0679) 2 Ее среднее геометрическое или логарифмическое значение составляет 0,0019. Основной компонент этих вариаций происходит с периодом 413 000 лет (изменение эксцентриситета ± 0,012). Другие компоненты имеют циклы 95 000 и 125 000 лет (с периодом биения 400 000 лет). Они свободно объединяются в 100 000-летний цикл (колебание от -0,03 до +0,02).

Если наивысшее значение равно 0,0679, а отклонения от 0,012 до 0,03, то это более 50% от пика до пика. Это амплитуда, а не период, но если мы посмотрим на график, то это явно не аккуратный и аккуратный цикл, хотя он несколько близок к периоду в 100 000 лет (верхняя линия на графике ниже).

введите описание изображения здесь

Источник изображения .

Причиной изменения эксцентриситета Земли являются другие планеты, в первую очередь Юпитер, где также имеют влияние Венера и, возможно, Марс (маленький, но близкий), а также Сатурн. Ответственна ли конкретная планета за определенный период - хороший вопрос. Я не уверен.

В конечном счете, это версия проблемы трех тел или, более конкретно, орбитального возмущения , которая является сложной математикой. К сожалению, я не могу дать хорошего объяснения, почему именно гравитационные возмущения достигают примерно 100 000 лет или, более конкретно, 413 000, 95 000 и 125 000 лет. Может быть, кто-то еще может.

Каков будет самый простой набор условий и / или наименьшее количество систем организма, которые приведут к этому конкретному типу периодического изменения эксцентриситета?

Наименьшее количество тел будет 3. Солнце-Земля-Луна является одним из примеров. Луна подвергается изменению эксцентриситета в гораздо более быстром цикле, чем любая из планет. Солнце, Земля, Юпитер или любой другой набор Солнца и две планеты тоже сработали бы, если бы планеты были достаточно большими и / или достаточно близкими, чтобы влиять на орбиты друг друга, и (я думаю) вы бы хотели, чтобы две планеты не находились в орбитальном резонансе , Это может создать другой тип шаблона.

userLTK
источник
Я пытался придумать дополнительный комментарий или вопрос, но ваш ответ действительно завершен, спасибо!
ухо
1
@ uhoh как боковая панель, вариация эксцентриситета Марса более интересна. Меркурий кажется более стабильным из-за кратковременного резонанса 3: 2, но может претерпевать гораздо большие изменения в долгосрочной перспективе. Изменения Венеры кажутся похожими на Землю, увеличивая эксцентриситет до 0,06 на пике. Марс более дикий, возможно, потому, что он ближе к Юпитеру, текущий эксцентриситет 0,093 и, возможно, флирт с 0,2 в крайнем случае и, безусловно, более 0,1 (при 0,2, при ближайшем проходе Марс может приблизиться к яркости Юпитера). scholarpedia.org/article/… .
userLTK
1
Вау, этот проклятый Юпитер, какой негодяй!
Ух
2
Тиковые метки вертикальной оси на графике прецессии немного странные ...
Эрик Тауэрс,
1
@EricTowers как ось эксцентриситета. В статье есть и другие опечатки, которые, как мне кажется, не полностью подготовлены к публикации.
Ух