Wie viele Umdrehungen hat die Erde ungefähr um die Sonne gemacht?

Die Erde ist etwa 4,543 Milliarden Jahre alt.
Die Länge eines Jahres kann jedoch durch alles verändert werden, von einem Aufprall über einen natürlichen Zyklus von Umlaufbahnänderungen bis hin zu einer langsamen Drift auf die Sonne zu oder von ihr weg bis hin zum Ziehen eines nahen Körpers.

Während die Erde etwa 4,543 Milliarden moderne Jahre alt ist, hat sie sich möglicherweise deutlich unterschiedlich oft um die Sonne gedreht.

Was ist eine vernünftige Schätzung dafür, wie viele Umdrehungen – unter Berücksichtigung bekannter geologischer Ereignisse – die Erde um die Sonne gemacht hat?

  • Diese Frage berührt das Thema Orbitaländerungen, beantwortet aber nie wirklich, was ich hier frage.
  • Die zweite Antwort auf diese Quora-Frage scheint meine Frage zu beantworten, aber ich weiß nicht, ob diese Quelle seriös ist, und die tatsächlichen Berechnungen und Argumente werden nicht angegeben
  • Diese Reddit-Diskussion berührt das Thema, hat aber unterschiedliche / nicht schlüssige Antworten
Die Quora-Antwort ist nicht seriös. Es wird davon ausgegangen, dass sich die Anzahl der Stunden in einem Jahr nicht ändert, und der Autor macht nur auf die Änderung der Länge eines Tages aufmerksam. Es ist ein berechtigter Punkt, weil die Tage länger geworden sind, aber er beantwortet Ihre Frage nicht. Ich denke, die Reddit-Antwort kommt einer guten Antwort am nächsten, aber es gibt immer noch einige Unsicherheiten, besonders sehr früh.
Diese Frage ist etwas weit gefasst... zuerst müsste man definieren, ab wann man von Erde sprechen möchte. Ein Trümmerbrocken, der durch eine protoplanetare Scheibe fliegt? Dann müsstest du ausrechnen, wie lange das her ist? Dann müssten Sie überprüfen, ob es signifikante Änderungen der Umlaufbahn gegenüber der Erdumlaufbahn gegeben hat? All das sind recht interessante Fragen, die tatsächliche Anzahl der Umdrehungen um die Sonne ist eigentlich ein eher uninteressantes Ergebnis davon.

Antworten (4)

Seit dem sehr frühen Sonnensystem hat es keine großräumigen Bewegungen der Planeten gegeben.

Im frühen Sonnensystem, als die Planeten noch in eine protoplanetare Scheibe eingebettet waren, gab es große Bewegungen. (insbesondere der hypothetische "Grand Tack" von Jupiter) Als Jupiter jedoch seine aktuelle Position von 5,2 AE erreichte, blieb er dort, und die Erde bildete sich auch dann.

Seit der Entstehung der Erde hat sich die Erdumlaufbahn nicht wesentlich verändert, da es sonst zu einer erheblichen Erwärmung oder Abkühlung gekommen wäre. Die durchschnittliche Jahreslänge betrug und beträgt also etwa 30 000 000 Sekunden, und die Erde hat seitdem etwa 4,5 Milliarden Sonnenumläufe gemacht.

Wollten Sie den letzten Satz beenden? Anscheinend sagen Sie, die Erde habe nur vier Umläufe gemacht ...?
Ja ... Ich glaube, ich bin eingeschlafen.
Es ist nicht wahr, dass die Umlaufzeit unverändert bleibt, es sei denn, Sie halten sich an eine signifikante Zahl.

Es wird angenommen, dass die Konfiguration des Sonnensystems nach den ersten 10 bis 20 Millionen Jahren oder so mehr oder weniger festgelegt wurde. Was jedoch die Umlaufzeit der Erde bestimmt, ist ihr Umlaufdrehimpuls und die Masse der Sonne. Zwei Ereignisse haben sicherlich die Umlaufzeit der Erde verändert (a) welche Kollision auch immer den Mond formte und (b) der kontinuierliche Prozess des Massenverlustes von der Sonne.

Angesichts der Tatsache, dass (a) wahrscheinlich irgendwann in den ersten zehn Millionen Jahren passiert ist und den Drehimpuls der Erde wahrscheinlich nicht wesentlich verändert hat, hängt dies von der Geschwindigkeit, Masse und Richtung des Impaktors und der Menge an Masse ab, die vom Erde-Mond verloren geht System - ich werde es ignorieren.

Wir wissen etwas mehr über (b). Es scheint, dass der Massenverlust der frühen Sonne viel größer war als heute. Eine Übersicht von Guedel (2007) legt eine Massenverlustrate über die letzten 4,5 Milliarden Jahre nahe, die als ansteigt t − 2.3 (mit erheblicher Unsicherheit über den Potenzgesetzindex), wo t ist Zeit seit der Geburt und eine anfängliche Sonnenmasse zwischen 1% und 7% mehr als jetzt.

Das bedeutet die Erhaltung des Drehimpulses und das dritte Keplersche Gesetz a ∝ M − 1 und P ∝ M − 2 . Daher war die Umlaufzeit der Erde in der Vergangenheit um 2-14% kürzer.

Diese erhebliche Ungewissheit bedeutet, dass Ihre Frage nicht mit drei oder vielleicht sogar zwei signifikanten Zahlen beantwortet werden kann.

Wenn die Zeitabhängigkeit des Sonnen-Windkraft-Gesetzes sehr steil ist, dann trat der größte Teil des Massenverlusts früh auf, aber der gesamte Massenverlust wäre größer gewesen. Andererseits impliziert ein geringerer Gesamtmassenverlust einen flacheren Massenverlust und die Erde verbringt eine längere Zeit in einer kleineren Umlaufbahn.

Wenn ich Zeit habe, werde ich eine Berechnung durchführen, aber es scheint sicher anzunehmen, dass die Erde mehr Umläufe ausgeführt hat, als sie in Jahren alt ist, aber wahrscheinlich nicht um mehr als ein paar Prozent.

BEARBEITEN: Eine weitere Überlegung könnte das von der Sonne auf die Erd-Sonne-Umlaufbahn ausgeübte Gezeitendrehmoment sein, das die Umlaufbahntrennung erhöhen würde.

Das zu quantifizieren ist schwierig. Das Gezeitendrehmoment auf einem Planeten ist von einer Sonne

T = 3 2 k E Q G M ⊙ 2 R E 5 a 6 ,
wo R E ist ein Erdradius und k E / Q ist das Verhältnis der Gezeitenzahl Love und Q ein Gezeitendissipationsfaktor (siehe Sasaki et al. (2012) .

Diese Vorlesungsnotizen schlagen Werte von vor k E / Q ∼ 0,1 für die Erde und damit ein Gezeitenmoment von 4 × 10 16 Nm. Da der Bahndrehimpuls der Erde ist ∼ 3 × 10 40 kgm 2 s − 1 , dann die Zeitskala, um den Drehimpuls der Erde zu ändern (und daher a und P ) ist > 10 16 Jahre und somit ist dieser Effekt vernachlässigbar .

Phil Plait hat kürzlich einen relevanten Artikel geschrieben , der, obwohl er teilweise ironisch ist, auf die Schwierigkeit hinweist, ein Jahr zu definieren, geschweige denn zu zählen, wie viele es waren. Das Problem ist, dass sich Sol relativ zum stellaren Hintergrund bewegt, sodass es keinen absoluten Hinweis darauf gibt, „wieder dorthin zu gelangen, wo wir angefangen haben“. Noch schlimmer wird es, wenn man versucht, Jahre auf Tage abzubilden, da selbst bei einem statischen Ursprung ein sich drehender Körper unterschiedlich viele Umdrehungen ausführt, je nachdem, ob man vom Ursprung oder vom Sternhintergrund aus beobachtet.

Warum können wir nicht sagen, wohin der Sonne-Erde-Vektor in Bezug auf entfernte Quasare zeigt? (dh das ICRS-Referenzsystem)

Rückseite des Umschlags Zeit:

Wenn wir eine grobe Schätzung von 35 Tagen pro halbe Milliarde Jahre als Änderung der Umlaufzeit im Laufe der Zeit nehmen (von dieser Reddit-Seite), erhalten wir die Umlaufzeit von etwa 365 + 4,5 * 2 * 35 Tagen vor 4,53 Milliarden Jahren (etwa 680 Tage). .

Der durchschnittliche Zeitraum in dieser Zeit beträgt etwa 522 Tage, also über 4,5 Milliarden Jahre (wobei diese Jahre unsere aktuelle Definition von Jahr sind), das sind etwa 3,1 Milliarden Umlaufbahnen.

Aber es ist eine ziemlich nutzlose Nummer, denke ich.

Es ist erwähnenswert, dass wir eine so große Anzahl von Umlaufbahnen nicht genau simulieren konnten.

Die Verwendung der Anzahl der Tage ist ein Fehler. Die Anzahl der Tage änderte sich im Laufe der Zeit dramatisch, selbst wenn der Zeitraum gleich blieb, und es ist der Zeitraum, der die Anzahl der Umlaufbahnen bestimmt. Ich stimme Ihnen jedoch zu, dass es sich um eine nutzlose Nummer handelt.
Ja, die Anzahl der Tage in einem Jahr hat abgenommen, weil die Tage länger geworden sind. Die Jahre haben sich nicht verkürzt.
Wie viele Umdrehungen hat die Erde ungefähr um die Sonne gemacht?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 1v