Wie wirkt sich die axiale Präzession auf die Ausrichtung der Planetenbahnen aus?

Ich arbeite an einer Online-Anwendung, um die Positionen der Planeten zu visualisieren und ihre Ephemeriden zu berechnen (Sie finden sie hier , aber sie ist noch nicht vollständig). Ich habe nicht viel Wissen in Astronomie und lerne jeden Tag neue Dinge, während ich den Code entwickle. Mir sind ein paar Fragen in den Sinn gekommen, auf die ich hoffe, hier Antworten zu bekommen.

Das erste, was ich nicht ganz verstehe, ist der Effekt der axialen Präzession der Erde. Ich verstehe, wie es bewirkt, dass sich der Frühlingspunkt innerhalb der Periode der Präzession von etwa 25770 Jahren entlang der Ekliptik bewegt. Aber da die Länge der aufsteigenden Knoten der Umlaufbahn jedes Planeten vom Frühlingspunkt abhängt und im Laufe der Zeit nahezu konstant bleibt, scheint es, als ob alle Umlaufbahnen ihre Position relativ zu den Sternen mit der gleichen Geschwindigkeit ändern wie der Frühlingspunkt. Aber ich kann nicht glauben, dass die Ausrichtung der Umlaufbahnen mit der Präzession der Erdachse zusammenhängt.

Den Effekt sehen Sie in der Anwendung: Wenn Sie den obersten Zeitschieber jahrelang bewegen, sehen Sie, wie sich der Tierkreis dreht und die Umlaufbahnen an Ort und Stelle bleiben, weil der Frühlingspunkt mit der Skala fixiert ist. Sollten sich die Bahnen nicht zusammen mit den Sternen bewegen? Aber dann wäre die Länge der aufsteigenden Knoten nicht mehr konstant ... Ich bin verwirrt. Danke dir.

Antworten (2)

Wenn Sie über den Längengrad des aufsteigenden Knotens sprechen, müssen Sie sehr vorsichtig sein, um die Referenzebene zu definieren, die Sie verwenden. Wie Sie sagen, bewegt sich der Erste Punkt des Widders aufgrund der axialen Präzession der Erde über etwa 26.000 Jahre entlang der Ekliptik. Dies liegt daran, dass der Himmelsäquator langsam um die Ekliptik präzediert.

Nun, im Fall der Orbitalelemente anderer Planeten bezieht sich der Längengrad des aufsteigenden Knotens wieder auf den ersten Punkt des Widders. Wie Ihre Intuition vermuten lässt, werden die Umlaufbahnen der äußeren Planeten nicht durch die Präzession des Erdäquinoktiums beeinflusst. Dies bedeutet, dass die Längen der aufsteigenden Knoten nicht über lange Zeiträume konstant sind. Wenn wir annehmen, dass die physischen Umlaufbahnen fest sind (dh die Planeten stören sich nicht gegenseitig), wird die Änderung der Längengrade des aufsteigenden Knotens vollständig auf die Präzession der Erde zurückzuführen sein. Wenn Sie diese beiden Änderungen berücksichtigen, werden Sie feststellen, dass sie sich gegenseitig aufheben und die Position dieser Umlaufbahnen in Bezug auf die fernen Sterne fest bleibt.

Sie können in den von der NASA bereitgestellten Orbitalelementen sehen, dass sie in Bezug auf die J2000.0-Epoche angegeben sind. Mit anderen Worten, die Orbitalelemente werden für einen einzigen Zeitpunkt bereitgestellt, und um die Orbitalelemente heute zu erhalten, müssen Sie die Präzession der Erde berücksichtigen.

http://ssd.jpl.nasa.gov/txt/p_elem_t1.txt

Okay, es gibt eine kleine Änderung im Längengrad der Knoten, wie in dem von Ihnen bereitgestellten Dokument angegeben. Aber das ist nicht das, wovon ich spreche. Um meine Frage ein wenig klarer zu machen, stellen Sie sich einen Beobachter am Nordpol der Ekliptik vor, der auf die Sonne herabblickt (wie auf meiner Planetenkarte). Nehmen Sie als Beispiel die Umlaufbahn von Pluto. Heute zeigt das Aphel bei etwa 45° vom Frühlingspunkt in Richtung Widder. Sollte in etwa 6.500 Jahren, wenn 1/4 der Präzessionsperiode vorbei ist, das Aphel nicht etwa bei 135° liegen, wenn der Widder dorthin gewandert ist, weil der Frühlingspunkt im Schützen liegt?

Relativ zum zeitabhängigen Äquinoktium des Datums nehmen die Längengrade des aufsteigenden Knotens und des Perihels eines Planeten um 1,4 Grad pro Jahrhundert aufgrund der Präzession zu, plus oder minus kleinere Beträge aufgrund von Störungen durch andere Planeten. Relativ zum festen Äquinoktium einer Standardepoche ändern sich diese Längengrade nur aufgrund von Störungen. Eine weitere Erklärung dieser Unterscheidung findet sich im Wikipedia-Artikel über Ekliptikkoordinaten .

In Ihrer Anwendung bezieht sich die Längengradskala auf die Tagundnachtgleiche des Datums für die Zeitschieber. Das Frühlingsäquinoktium der Standardepoche J2000.0 liegt unabhängig von der Zeit im astronomischen Fische. Das Aphel von Plutos Umlaufbahn sollte auch im Laufe der Zeit in der gleichen Konstellation bleiben, unbeeinflusst von der Präzession der Erdachse.