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Cómo de lejos podemos predecir eclipses solares y lunares?

El sistema solar no es integrable y ha caos.

El sol-tierra-luna tres-sistema del cuerpo podría ser caótico.

Así que, ¿qué tan lejos en el futuro podemos predecir eclipses solares y/o eclipses lunares?

Cómo alrededor de 1 millón de años?

79voto

accipehoc Puntos 8

En la predicción de las órbitas planetarias

Un número de estudios han demostrado que el sistema solar interior es caótica, con un Lyapunov escala de tiempo de unos 5 millones de años. Este 5 millones de años de tiempo de escala significa que mientras que uno puede algo razonablemente crear una de las efemérides planetarias (sobre la base del tiempo de catálogo de donde los planetas fueron / serán), que se extiende de 10 millones de años en los últimos 10 millones de años en el futuro, que va más allá de que por mucho es esencialmente imposible. En un centenar de millones de años, la posición de un planeta en su órbita se convierte en completa basura, lo que significa que las incertidumbres en las posiciones planetarias exceder los radios orbitales.

Lo que uno puede hacer es renunciar a la idea de la predicción de la posición y en lugar de pedir sólo acerca de los parámetros que determinan el tamaño, la forma y la inclinación de las órbitas planetarias. Esto le permite a uno buscar secular caos como contraposición a la dinámica del caos, que a su vez permite a intentar responder a la pregunta clave, Es el sistema solar estable?

La respuesta a esta pregunta es "no del todo". El principal culpable es el Mercurio, el más caótico de todos los planetas. Uno de los factores es su pequeño tamaño, que magnifica las perturbaciones de otros planetas. Otro factor es resonancias con Júpiter y Venus. Ambos de estos planetas tienen múltiples resonancias con el Mercurio de la excentricidad (Júpiter más que Venus), y Venus también tiene múltiples resonancias con el Mercurio de la inclinación. Estas resonancias hechizo doom para el Mercurio. El mercurio se encuentra en el umbral de la secular caos, y es probable que sea expulsado del sistema solar en unos pocos millones de años.

En la predicción de los eclipses

El problema de caos se vuelve aún más extrema cuando se trata de predecir los eclipses, en particular los eclipses solares. El Sol, Júpiter y Venus tienen un marcado efecto sobre el comportamiento a largo plazo de la órbita de la Luna. Aún más importante, sin embargo, la Luna se está alejando de la Tierra debido a las mareas interacciones, y esta velocidad no es constante. La recesión actual tasa es de aproximadamente el doble de la tasa promedio durante los últimos cientos de millones de años. Cambios en la forma y de la interconectividad de los océanos cambia drásticamente la velocidad a la que la Luna se aleja de la Tierra. La fusión del hielo que cubren la Antártida y Groenlandia también significativamente cambiar la recesión de la tasa, como sería la Tierra entrando en otra glaciación. Incluso un pequeño cambio destruye la capacidad de hacer predicciones a largo plazo de la órbita de la Luna.

La NASA desarrolló un par de catálogos de los eclipses solares, que cubre un año 5000 que abarca desde hace unos 4000 años a cerca de 1000 años en el futuro, la otra, una de 10.000 años de catálogo de los eclipses solares, que abarca de a partir de unos 6000 años, hace unos 4000 años en el futuro. La exactitud de estas catálogo degrada drásticamente antes de hace 3000 años y después de 1000 años en la figura. Más allá de este interior de los límites, la ruta del eclipse sobre la superficie de la Tierra se vuelve notablemente poco fiables, así como la capacidad para determinar si el eclipse será parcial, total, anular, o híbrido. En el exterior de los límites de tiempo de largo catálogo, si un eclipse hizo / se producirá comienza a ser un poco dudoso.

Porque de la Tierra mucho más grande de sombra, las predicciones de eclipses lunares son un poco más fiable, pero no mucho. El problema es que de la exponencial de error de crecimiento, la cual es una característica dinámica de sistemas caóticos. Predicciones de eclipses lunares más de un par de decenas de miles de años en el futuro es más o menos tonterías. Los millones de años, se le preguntó en la pregunta: No.

La técnica de orbital promedio una vez más, puede ser de ayuda en la determinación de las características de la órbita de la Luna (pero no por su posición en la órbita). Esto puede ser aumentada por el registro geológico. Varias de las mareas rhythmites dar pistas en cuanto a la paleological órbita de la Luna. Un par de formaciones rocosas presentan una estratificación que registró el número de días en un mes y el número de meses en un año en el momento de la formación de la roca fue creado.

Referencias

Adams, Fred C., y Gregory Laughlin. "La migración y la dinámica de la relajación en las aglomeraciones de los sistemas de los planetas gigantes." Icarus 163.2 (2003): 290-306.

Espenak y Meeus. "Cinco Milenio Canon de Eclipses Solares: -1999 a +3000." La NASA Publicación Técnica de TP-2006-214141 (2006).

Espenak y Meeus. "Diez Milenio Canon de Largo Eclipses Solares." Eclipse Predicciones por Fred Espenak y Jean Meeus (NASA GSFC).

Laskar, Jacques. "Un experimento numérico en el comportamiento caótico del sistema solar." La naturaleza 338 (1989): 237-238.

Laskar, Jacques. "A gran escala el caos y la marginal de la estabilidad en el sistema solar". La Mecánica celeste y la Dinámica de la Astronomía 64.1-2 (1996): 115-162.

Laskar, Jacques, y Monique Gastineau. "La existencia de trayectorias de colisión de Mercurio, Marte y Venus con la Tierra." La naturaleza 459.7248 (2009): 817-819.

Lithwick, Yoram, y Yanqin Wu. "Teoría de la Secular del Caos y de la Órbita de Mercurio." La Revista Astrophysical Journal 739.1 (2011): 31.

Lithwick, Yoram, y Yanqin Wu. "Secular caos y su aplicación a Mercurio, Júpiter caliente, y la organización de los sistemas planetarios." Actas de la Academia Nacional de las Ciencias (2013): 201308261.

Naoz, Smadar, et al. "Secular de la dinámica en los jerárquica de tres sistemas del cuerpo." Monthly Notices de la Real Sociedad Astronómica (2013): stt302.

7voto

user121330 Puntos 648

Cómo de lejos podemos predecir eclipses solares y lunares?

La NASA tiene la incertidumbre de los cálculos que muestran cómo ciertas somos acerca de cuando pasan los eclipses. De una parte posterior de la envolvente, los eclipses es probable que varíen por un día completo de 35 mil años a partir de ahora. Dicho esto, hemos de eclipse temporadas, por lo que sabemos de los eclipses seguirá ocurriendo, y aproximadamente en qué época del año.

La Luna se está alejando de la Tierra, por lo que los eclipses totales se vuelven escasos a lo largo del tiempo. Una más lejano de la órbita es también más lento, por lo que el número de eclipses por año también reducirá a lo largo del tiempo. Los Eclipses sigue ocurriendo hasta que el Sol se expande a medida que se empieza a morir en unos 5 o 6 millones de años. Para un poco, que se transita, y luego vamos a estar dentro de la atmósfera del sol, y las fuerzas de rozamiento que podría cambiar nuestra órbita significativamente. Todo esto supone que un gravitacional del cuerpo que no está en el sistema solar (o uno que es!?!) no cambiar drásticamente el sistema de alguna manera.

El sistema solar no es integrable y ha caos. El sol-tierra-luna tres-sistema del cuerpo podría ser caótico.

Como se ha señalado en otros posts, 4 mil millones de años de órbitas sugieren una cierta estabilidad del sistema.

El caos significa que ligeramente diferentes condiciones iniciales, obtenemos salvajemente diferentes resultados. De hecho, la estabilidad del sistema solar ayuda a demostrar que gravitacional sistemas son caóticos, si los cuerpos salió volando hacia el espacio profundo cada vez, que sería previsible. Como 3 sistemas del cuerpo vaya, Sol/Tierra/Luna es estable.

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Jim Puntos 16080

Mire, yo sé enlace sólo respuestas son terribles, pero no quiero arruinar la sorpresa. Echa un vistazo a este enlace.

Que en la Wikipedia! Es seguro decir que si la wikipedia sabe algo, los expertos saben un poco más. Sabemos que la dinámica de la Sol-Tierra-Luna sistema realmente bien incluyendo las perturbaciones y las fuentes más probables de futuros trastornos, por lo que a excepción de una de las principales asteroidal colisión o algo, probablemente podemos predecir los tiempos de eclipses lunares y solares para los próximos millones de años. Ahora, dudo que tendrá como precisa del tiempo como lo que he visto por un millón de años, pero no cabe duda de que vamos a dar el día, momento difícil, y la probable ubicación (tal vez algunos geólogos podria ayudar a la predicción de la tectónica de placas para los próximos millones de años para llegar a la ubicación). Siento no poder dar más de una respuesta científica. Voy a dejar que alguien más tiene ese honor; yo sólo quería mostrar hasta qué punto nos puede predecir ya

-5voto

qed Puntos 113

Dado que no existe en absoluto, podemos con confianza retroceder las posiciones de los planetas (y la luna) por un par de millones de años. No veo ninguna razón, salvo que en lugar masiva de exo-sistema de origen de los objetos que muestra de manera inesperada, que las posiciones se van caótico suficiente para ser impredecibles en cualquier momento en los próximos millones de años. Supongo que puede depender un poco sobre la definición de "predecir" -- ¿podemos predecir la aparición de un eclipse de 10 millones de años a partir de ahora con una precisión de una picosecone? Probablemente no.

EDITAR - incluso un junior astrónomo aficionado como yo debería haber hecho algo mejor que eso. De no defraudar a todos, pero en el semi-futuro lejano no habrá ningún eclipse de sol en todo!

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