Okres rotacji - Rotation period
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
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 |
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 −0.00091dni (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 |
-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
- Murray, Carl D. i Dermott, Stanley F. (1999). Dynamika Układu Słonecznego . Wydawnictwo Uniwersytetu Cambridge . P. 531. Numer ISBN 0-521-57295-9.Uwaga, okresy rotacji Merkurego i Ziemi w tej pracy mogą być niedokładne.