Як змінилася орбіта Землі за сотні мільйонів чи мільярдів років?


18

По-перше, я знаю, що моделювати орбітальну механіку 8 ​​планет важко, але є деякі теорії, наприклад, Юпітер, як вважають, перемістився назустріч Сонцю, а потім почав віддалятися. Стаття

і Уран і Нептун , можливо, перемкнулися пляма статті

Чи є досить хороші докази того, як змінилася орбіта Землі з часом. Я пам’ятаю, як читав деякі геологічні докази того, що рік раніше був довше, маючи на увазі, що Земля була раніше від Сонця, але я з тих пір не зміг знайти цю статтю, і для цілей цього питання давайте порахувати день як 24 години, хоча день раніше був трохи коротшим сотні мільйонів чи мільярди років тому. - виноска, я досі не зміг знайти цю статтю, але мені здається, це могло б рахувати коротші дні, а не довші роки - так, прийміть цю частину із зерном солі.

Чи є якісь хороші дослідження про те, скільки 24-годинних днів було за рік, 100, 300, 500, 800 мільйонів років тому? або 1 або 2 мільярди років тому? Чи геологічне чи орбітальне моделювання? Переважно щось може читати неспеціаліст, а не те, що написано і для PHD?

Або будь-які хороші підсумки, також заохочуються. Спасибі.

Я також знайшов цю статтю, але вона здається більш теоретичною, ніж на основі доказів. http://www.futurance.org/did-orbit-mishap-save-earth-from-freezing/


1
Коментар для уточнення: Я вважаю, що зазвичай цитуються геологічні дані свідчать про те, що тривалість дня зросла, тобто повільніше обертання Землі, викликане припливними ефектами. (Цей доказ походить від щоденних значень приросту скам’янілих коралів - у девонському періоді було близько 400 днів на рік.) Отже, ця частина не стосується змін орбіти Землі.
Енді

Відповіді:


10

Орбітальним періодом Землі керує його орбітальний імпульс і маса Сонця. Дві події, безумовно, змінили орбітальний період Землі (а) незалежно від зіткнення Місяця та (б) безперервного процесу втрати маси від Сонця. Третя можливість (с) полягає в тому, що приливні моменти від Сонця збільшили імпульс Землі.

Зважаючи на те, що (а), ймовірно, сталося десь у перші десятки мільйонів років і, ймовірно, не сильно змінила кутовий імпульс Землі - це залежить від швидкості, маси та напрямку удару та кількості маси, втраченої від Землі-Місяця система - я її проігнорую.

(б). Згідно зі спостереженнями молодших сонячних аналогів, втрата маси від раннього Сонця була набагато більшою, ніж скромна швидкість, з якою вона втрачає масу зараз через сонячний вітер. Огляд Guedel (2007) дозволяє стверджувати, що показник масових втрат протягом останніх 4,5 мільярдів років збільшується в міру (із значною невизначеністю щодо індексу закону про енергетику), де час з моменту народження, і передбачає початкову сонячну енергію маса між 1% і 7% більша, ніж зараз. тt2.3t

Збереження імпульсу кута і третій закон Кеплера означає, що і . Тому орбітальний період Землі в минулому був на 2-14% коротшим через втрати сонячної маси, але був близький до його поточного значення протягом останніх 2-3 мільярдів років. P M - 2aM1PM2

Якщо залежність часу від енергії сонячного вітру дуже крута, то більша частина втрат маси сталася рано, але загальна втрата маси була б більшою. З іншого боку, менша загальна втрата маси передбачає менші втрати маси та землю, що проводить довший час на меншій орбіті.

(c) Крутний момент, який надає Сонце на орбіті Земля-Сонце, збільшує орбітальне відділення, оскільки період обертання Сонця коротший, ніж орбітальний період Землі. Припливна «вибухівка» Сонця, викликана Землею, застосовує крутний момент, який збільшує круговий імпульс орбіти, подібно до впливу Землі на Місяць.

Кількісно визначити це складно. Крутний момент на планеті від сонця де - радіус Землі, а - відношення числа припливного Лава та - коефіцієнта розсіювання (див. Sasaki et al. (2012)) .REkE/QQ

T=32kEQGM2RE5a6,
REkE/QQ

Ці конспекти лекцій пропонують значення для Землі і, отже, припливний момент у Нм. З огляду на те, що орбітальний імпульс Землі дорівнює кгм с , то часовий масштаб для зміни імпульсу кута Землі (а отже, і ) дорівнює років, і таким чином цей ефект незначний .4 × 10 163 × 10 40 2 - 1 a P > 10 16kE/Q0.14×10163×104021aP>1016


Дякую. Дуже приємна детальна відповідь. Я не бачив цього до сьогодні.
користувачLTK

5

Орбітальна ексцентриситет Землі з часом змінюється від майже круглої (низький ексцентриситет 0,0034) і слабо еліптичної (високий ексцентриситет 0,058). Потрібно приблизно 100 000 років, щоб Земля пройшла повний цикл. У періоди високої ексцентриситету радіаційне опромінення на Землі може відповідно динамічно коливатися між періодами перигелію та афеліону. Ці коливання також набагато м'якіші в часи низької ексцентриситету. В даний час орбітальний ексцентриситет Землі становить приблизно 0,0167, що означає, що його орбіта ближче до її найбільш кругової.



3

Після пізнього важкого обстрілу орбіта Землі не могла сильно змінитися. Зрештою, життя існує з тих пір. Більшість вчених вважають, що відповідь на слабкий парадокс сонця - це густіша атмосфера СО2, а не те, щоб Земля була ближчою. У попередній історії Сонячної системи Земля, можливо, була "пасерована" Юпітером, коли вона мігрувала ближче.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.