Okres rotacji - Rotation period

Animowany obrót asteroidy 433 Eros

Okres obrotu ciała niebieskiego (np. gwiazdy, gazowego olbrzyma, planety, księżyca, asteroidy) jest jako jego okres obrotu gwiazdowego czasem, w którym obiekt wykonuje pojedynczy obrót wokół własnej osi obrotu względem gwiazd tła, mierzony w czasie syderycznym . Ten rodzaj okresu obrotu różni się od okresu obrotu synodalnego obiektu ( dnia słonecznego ), mierzonego w czasie słonecznym , który może różnić się o ułamkowy lub wielokrotny obrót, aby pomieścić część okresu orbitalnego obiektu w ciągu jednego dnia.

Pomiar rotacji

W przypadku obiektów stałych, takich jak skaliste planety i asteroidy , okres obrotu jest pojedynczą wartością. W przypadku ciał gazowych lub płynnych, takich jak gwiazdy i gazowe olbrzymy , okres rotacji waha się od równika obiektu do jego bieguna ze względu na zjawisko zwane rotacją różnicową . Zazwyczaj podany okres rotacji gazowego olbrzyma (takiego jak Jowisz, Saturn, Uran, Neptun) to jego wewnętrzny okres rotacji, określony na podstawie rotacji pola magnetycznego planety . W przypadku obiektów, które nie są sferycznie symetryczne , okres obrotu na ogół nie jest stały, nawet przy braku sił grawitacyjnych lub pływowych . Dzieje się tak dlatego, że chociaż oś obrotu jest ustalona w przestrzeni (poprzez zachowanie momentu pędu ), niekoniecznie jest ona ustalona w samym ciele obiektu. W wyniku tego moment bezwładności obiektu wokół osi obrotu może się zmieniać, a co za tym idzie prędkość obrotu może się zmieniać (ponieważ iloczyn momentu bezwładności i prędkości obrotu jest równy momentowi pędu, który jest naprawiony). Na przykład Hyperion , księżyc Saturna , wykazuje takie zachowanie, a okres jego rotacji określany jest jako chaotyczny .

Ziemia

Okres obrotu Ziemi względem Słońca (jego średni dzień słoneczny ) z definicji składa się z 86 400 sekund średniego czasu słonecznego . Każda z tych sekund jest nieco dłuższa niż sekunda SI, ponieważ dzień słoneczny na Ziemi jest teraz nieco dłuższy niż w XIX wieku, z powodu spowolnienia pływów . Średnia sekunda słoneczna między 1750 a 1892 została wybrana w 1895 przez Simona Newcomba jako niezależna jednostka czasu w jego Tablicach Słońca . Tabele te były używane do obliczania światowych efemeryd w latach 1900-1983, więc ta sekunda stała się znana jako sekunda efemeryd . Sekunda SI została zrównana z drugą efemerydą w 1967 roku.

Okres obrotu Ziemi względem gwiazd stałych , nazywany przez Międzynarodową Służbę Systemów Obrotu Ziemi i Systemów Odniesienia (IERS) jej gwiezdny dzień , wynosi 86164.098 903 691 sekund średniego czasu słonecznego (UT1) (23 h 56 m 4.098 903 691 s ). Okres obrotu Ziemi względem poprzedzającej lub ruchomej średniej równonocy wiosennej , jej gwiezdnego dnia , wynosi 86164.090 530 832 88 sekund średniego czasu słonecznego (UT1) (23 h 56 m 4.090 530 832 88 s ). Tak więc dzień gwiezdny jest krótszy od dnia gwiezdnego o około 8,4 ms. Długość średniej doby słonecznej w sekundach SI jest dostępna z IERS dla okresów 1623-2005 i 1962-2005. Ostatnio (1999–2005) średnia roczna długość średniej doby słonecznej przekraczająca 86400 SI sekund wahała się od 0,3 ms do 1 ms, co należy dodać do dni gwiezdnych i syderycznych podanych powyżej w średnim czasie słonecznym, aby uzyskać ich długości w SI sekundach.

Okres rotacji wybranych obiektów

Porównanie okresu rotacji (przyspieszony 10 000 razy, wartości ujemne oznaczają retrogradację), spłaszczenia i pochylenia osi planet i Księżyca (animacja SVG)
Niebiańskie obiekty Okres rotacji względem odległych gwiazd, okres syderyczny (w porównaniu do dni ziemskich) Okres rotacji synodycznej (dzień słoneczny) Pozorny okres rotacji
widziany z Ziemi
Słońce 25.379995 dni ( rotacja Carringtona )
35 dni (duża szerokość geograficzna)
25 d 9 H 7 m 11,6 s
35 d
~28 dni na równiku
Rtęć 58,6462 dni 58 d 15 h 30 m 30 s 176 dni
Wenus -243,0226 dni −243 d 0 h 33 m -116,75 dni
Ziemia 0,99726968 dni 0 d 23 h 56 m 4,0910 s 1,00 dni (24 h 00 m 00 s )
Księżyc 27.321661 dni (równe syderycznemu okresowi orbitalnemu ze względu na blokadę orbity spinowej , syderyczny miesiąc księżycowy ) 27 d 7 H 43 m 11,5 s 29.530588 dni (równe synodycznemu okresowi orbitalnemu , ze względu na blokadę spin-orbity, synodyczny miesiąc księżycowy ) brak (ze względu na blokadę spin-orbita)
Mars 1.02595675 dni 1 d 0 H 37 m 22.663 s 1.02749125 dni
Ceres 0,37809 dni 0 d 9 godz. 4 m 27,0 s
Jowisz 0,41354 dni (średnia)
0,4135344 dni (głębokie wnętrze)
0,41007 dni (równikowe)
0,4136994 dni (duża szerokość geograficzna)
0 d 9 h 55 m 30 s
0 d 9 h 55 m 29,37 s
0 d 9 h 50 m 30 s
0 d 9 h 55 m 43,63 s
0,413 5764  d (9 godz. 55 m 33 s)
Saturn 0,44002+0.00130
−0.00091
dni (średnie, głębokie wnętrze)
0,44401 dni (głęboko wewnętrzne)
0,4264 dni (równikowe)
0,44335 dni (duża szerokość geograficzna)
10 godz. 33 m 38 s + 1 m 52 s
1 m 19 s

0 d 10 h 39 m 22,4 s
0 d 10 h 14 m 00 s
0 d 10 h 38 m 25,4 s
0,439 30  d (10 H 32 m 36 e)
Uran -0,71833 dni −0 d 17 h 14 m 24 s -0,718 32  d (-17 H 14 m 23 e)
Neptun 0,67125 dni 0 d 16 h 6 m 36 s 0,671 25  d (16 H 6 m 36 e)
Pluton -6,38718 dni (synchronicznie z Charonem ) -6 d 9 H 17 m 32 s -6,386 80  d (-6 d 9 H 17 m 0 a )
Haumea 0.163145 dni 0 d 3 h 54 m 56 s

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki