Esto se inspira en ... un artículo de G. A. Krasinsky y V. A. Brumberg, "Secular Increase of Astronomical Unit from Analysis of the Major Planet Motions, and its Interpretation".
Pitjeva y Pitjev (1) ofrecen una explicación sencilla del gran cambio secular de la unidad astronómica hallado por Krasinsky y Brumberg:
"En el artículo de Krasinsky y Brumberg el cambio de au se determinó simultáneamente con todos los demás parámetros, en concreto, con los elementos orbitales de los planetas y el valor de la propia unidad astronómica au. Sin embargo, en la actualidad es imposible determinar simultáneamente dos parámetros: el valor de la unidad astronómica y su cambio. En este caso, la correlación entre au y su cambio $\dot{au}$ alcanza el 98,1 %, y conduce a valores incorrectos de ambos parámetros".
¿A qué velocidad cambia la distancia entre la Tierra y el Sol?
El primer artículo citado en la respuesta de DavePhD por E.V. Pitjeva se basa en el artículo arbitrado de Pitjeva y Pitjev (1). Ambos artículos proporcionan tasas de cambio de la distancia Tierra-Sol (en concreto, la longitud del semieje mayor Tierra-Sol $a$ ) y de la definición de la unidad astronómica de 1976 $au$ como $$\begin{aligned} \frac{\dot a} a &= (1.35\pm0.32)\cdot10^{-14}/\text{century} \\ \frac{\dot{au}}{au} &= (8\pm21)\cdot10^{-12}/\text{century} \end{aligned}$$ (Nota: este último se basa en el valor publicado de $\dot{au} = 1.2\pm 3.2$ cm/año)
La razón de la diferencia de casi tres órdenes de magnitud entre estas dos cifras es que la unidad astronómica no es la distancia entre el Sol y la Tierra. Aunque así es como se definió originalmente la unidad astronómica, ambos conceptos se han separado de hecho desde finales del siglo XIX, cuando Simon Newcomb publicó su Tablas del movimiento de la Tierra sobre su eje y alrededor del Sol . El divorcio se hizo oficial en 1976 cuando la Unidad Astronómica Internacional redefinió la unidad astronómica como la unidad de longitud que hacía el Constante gravitatoria de Gauss k tienen un valor numérico de 0,017202098950000 cuando se expresan en el sistema astronómico de unidades (la unidad de longitud es una unidad astronómica, la unidad de masa es una masa solar y la unidad de tiempo es 86400 segundos (un día)).
¿Quién ha hecho este análisis y qué ha encontrado? ¿Qué métodos se han utilizado?
Hay tres grupos clave:
- El Instituto de Astronomía Aplicada de la Academia Rusa de las Ciencias, que elabora la serie de efemérides de los planetas y la Luna (EPMxxxx) (1);
- El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, que produce la serie de Efemérides de Desarrollo (DExxx) de efemérides (2), y también efemérides para pequeños cuerpos del sistema solar; y
- El Instituto de Mecánica Celeste y de Cálculo de Efemérides del Observatorio de París (L'institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides, IMCCE), que elabora la serie de efemérides Integration Numerique Planetaire de l'Observatoire de Paris (INPOPxx) (3).
Los tres resuelven numéricamente las ecuaciones de movimiento del sistema solar utilizando una expansión postnewtoniana de primer orden, dado un conjunto de estados en un momento dado. Por supuesto, esta integración no coincide con los cientos de miles de observaciones que se han ido recogiendo a lo largo del tiempo. Los tres utilizan técnicas de regresión muy especializadas para actualizar los estados de época con el fin de minimizar de algún modo los errores entre las estimaciones y las observaciones. Los tres abordan cuidadosamente los elementos de estado altamente correlacionados, algo que Krasinsky y Brumberg no hicieron. Los tres comparten datos de observación, a veces cooperan (artículos conjuntos, comités de la UAI, ...), y a veces compiten ("nuestra técnica es mejor que la tuya (al menos por ahora)").
Por ejemplo, ¿es realmente tan preciso un radar?
En cuanto al radar, la distancia al Sol nunca se ha medido directamente por radar. A menos que se proteja masivamente con filtros, apuntar un telescopio de cualquier tipo directamente al Sol es generalmente una mala idea. Si se protege masivamente con filtros, una antena de radio no vería el débil retorno del radar. Las mediciones de radar de los años sesenta eran de Mercurio, Venus y Marte. No hay ninguna razón de peso para hacer ping a esos planetas ahora que la humanidad ha enviado satélites artificiales en órbita alrededor de ellos. El envío de un satélite artificial en órbita alrededor de un planeta (en lugar de volar cerca de él) proporciona mediciones de calidad significativamente mayor que los pings de radar.
Referencias:
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E. V. Pitjeva y N. P. Pitjev, "Changes in the Sun's mass and gravitational constant estimated using modern observations of planets and spacecraft," Investigación del Sistema Solar 46.1 (2012): 78-87 .
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E. Myles y Standish y James G. Williams, "Efemérides orbitales del Sol, la Luna y los planetas", *Suplemento explicativo del Almanaque Astronómico (2012): 305-346 .
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A. Fienga, et al. "INPOP: evolución, aplicaciones y perspectivas". Actas de la Unión Astronómica Internacional 10.H16 (2012): 217-218 .
