Истинный перигелий и средний перигелий Земли

[Skipper_NORTON]

Задался интересным вопросом, для полноты представления, опишу подробно.
Есть понятие - тропический год, сидерический год, и аномалистический год.
 
2000  тропических лет по 365,242199 солнечных суток (86400 средн. солн. секунд счит. - солн. сутки),
примерно меньше на 28 суток чем те же
2000  сидерических лет по 365,25636556  солнечных суток, (т.к. сидерический год, дольше).
Т.е. после 2000 лет тропических, как и счит., по календарю, Земля обернется
не две тысячи раз относительно звезд, а на месяц меньше, т.е. еще  +28 суток - и получим 2000 сидерических лет. 
 
К примеру 22 июня 2016 года в полночь видим созв. Стрельца - точно так же через 2000 тропических лет + 1 месяц = равно 2000
сидерических лет - мы будем видеть его 20 июля 4016 года на фоне местности. Т.е. календарные  даты после завершения
каждого очередного сидерического года, смещаются вперед - и набегает  28 суток за 2000 лет.
 
Аномалистический год - время прохождения между точками перигелия - еще дольше, чем сидерический год, и равен
365,25964134  солнечных суток. 1) Если бы перигелий вообще не смещался на фоне звезд, т.е. аномалистический год был бы равен
сидерическому, то время перигелия точно так же уходило бы вперед на 28 суток за 2000 лет, вместе со временем
прохождения Солнца в тех же созвездиях.
2) Наоборот, если бы перигелий смещался в другую сторону относительно звезд, и аномалистический год бы бы равен
тропическому, или только чуть длиннее его - тогда время перигелия оставалось бы в одной календарной дате, или
смещалось вперед намного медленнее, чем на 28 суток вперед за 2000 лет. (а если бы аномалистический год был
даже короче тропического, то календарные даты перигелия смещались бы даже назад).
3) Вернемся к 1-му пункту, и посмотрим, что будет если аномалистический год даже дольше сидерического (как собственно и есть).
Из этого выходит, что даты перигелия должны смещаться вперед еще быстрее чем созвездия - т.е.
не на 28 суток за 2000 лет, а на (365.259641 - 365.242199) * 2000 = 34.88 суток.
Сейчас, в эпоху 2016 года, точка перигелия проходится примерно 4 января, а точка афелия - 4 июля.
И получается, через 2000 лет, в 4016 году, эти точки будут проходится примерно 8 февраля, и 8 августа соответственно.
 
А через 4000 лет, т.е. в 6016 году, добавим еще 35 суток - точка перигелия будет 15 марта, а афелия - 13 сентября.
Т.е. если сейчас - лето самое длинное, а зима - самый короткий сезон, то в будущем будет самой короткой - весна,
самой длинной - осень, а лето и зима сравняются по продолжительности.  Также, весна будет не только короче, но и теплее осени.
 
Полный оборот же по временам года, точка перигелия должна описать примерно за 21000 лет.
(долгота перигелия возрастает на 61,9 угловых секунд в год - полный тропический оборот линия апсид делает в 20934 года).
[365 / (365.259641 - 365.242199)].  Но на фоне звезд, из-за меньшей разницы между сидерическим и аномалистическим годом -
точка перигелия делает оборот только за 111000 лет. (на фоне звезд точка перигелия орбиты Земли смещается  в 4 раза медленнее,
чем точка равноденствия. Причем в другую сторону - по ходу движения Земли вокруг Солнца).
 
На коротких промежутках времени (несколько лет) - точки равноденствия могут находиться в диапазоне 1 суток (из-за
того, что вводится високосный год и длина года равна неточному количеству суток).
По той же причине, кажется, и точки перигелия Земли должны находится в пределах суток - скажем, 4 января.
 
Но они приходятся на даты аж от 2 января до 5 января - разбежка достигает трех суток! Это уже нельзя объяснить
неточным количеством суток в году и существованием високосных лет. Трое суток разницы должно набежать только за немного
менее чем 200 лет. В чем же причина? Пишут так "Точная дата перегелия меняется из года в год, в следствие того,
что барицентр движется вокруг Солнца не по эллипсу вследствие притяжения планетами Земли".
 
И что это означает? Планеты влияют так, что перигелий Земли может смещаться туда-обратно на трое суток?
Тогда нужно ввести понятие некого "СРЕДНЕГО ПЕРИГЕЛИЯ", т.е. некой средней точки по эклиптике, где Земля
в данную эпоху, проходит перигелий, правильно я понимаю?
 
И еще важный вопрос - если из-за планет перигелий может смещаться туда-обратно на трое суток, может ли сложиться так,
что вот он сместиться на трое суток вперед, а обратно не вернется (так сложится расположение планет)?
Одна такая ситуация сразу сместит перигелий безвозвратно в эпоху, соответствующую 200 годам в будущем.

Мне стало это интересно, потому что, получается, если не учитывать движение и влияние планет, нельзя точно
рассчитать к примеру, солнечные затмения - уже на промежутках в 200 лет будут набегать значительные погрешности,
по сравнению с картами, которые нарисованы на сайте НАСА.  (Может быть, история затмений, и восстановление
исторических событий в средние века - ошибочно. Какие могут быть максимальные погрешности, на промежутках,
скажем, в 2000  лет - никто не пишет    )

 

[boch]

В рассуждениях ошибка. Солнечные затмения должны рассчитываться в соответствии с влиянием планет на Землю.
Есть же соответствующие модели которые должны использоваться в программах планетариях и прочих расчетах.

[Skipper_NORTON]

Значит, понятия среднего перигелия нету?
 

если из-за планет перигелий может смещаться туда-обратно на трое суток, может ли сложиться так,
что вот он сместиться на трое суток вперед, а обратно не вернется (так сложится расположение планет)?
Одна такая ситуация сразу сместит перигелий безвозвратно в эпоху, соответствующую 200 годам в будущем.

 
Кажется, по теории вероятностей, такое вполне могло бы быть.  А если не происходит, то удивляет сам факт, что столь
удаленные планеты могут вообще сместить точку перигелия Земли,  не на какую нибудь минуту, а на целых трое суток.
А потом по какой  то причине, обязательно возвращают ее обратно..     

[7f44nh]

Кажется, по теории вероятностей, такое вполне могло бы быть.  А если не происходит, то удивляет сам факт, что столь
удаленные планеты могут вообще сместить точку перигелия Земли,  не на какую нибудь минуту, а на целых трое суток.
А потом по какой  то причине, обязательно возвращают ее обратно..     

  Моменты прохождения Землёй перигелия в календарях приводятся для центра Земли. Он не совпадает с барицентром системы Земля - Луна. В этом главная причина колебаний даты перигелия в пределах 3 суток. Всё зависит от положения Луны во время прохождения барицентром перигелия (который можно назвать средним), по сути - от её фазы в этот момент. Если полнолуние - центр Земли ближе к Солнцу, чем барицентр, если новолуние - наоборот. Поскольку вблизи перигелия расстояние от Солнца до барицентра системы Земля - Луна почти не меняется, решающим оказывается фаза Луны.
   Влияние других планет постепенное.

  Поскольку фазы Луны повторяются через 19 лет, то через этот срок даты перигелиев Земли не будут сильно отличаться, пример:
1980
 Земля в перигелии  3 Янв 14:48 1980   0,983255 А.Е.
1999
 Земля в перигелии  3 Янв 13:04 1999   0,983281 А.Е.
2018
 Земля в перигелии  3 Янв 05:38 2018   0,983284 А.Е.
2037
 Земля в перигелии  3 Янв 04:02 2037   0,983289 А.Е.
Расхождения будут связаны только с разным числом дней в году (простой-високосный)

 Ещё пример по апогелиям:
 Земля в апогелии   6 Июль 10:01 1983  1,016744 А.Е.
 Земля в апогелии   6 Июль 03:50 2002  1,016688 А.Е.
 Земля в апогелии   5 Июль 22:30 2021  1,016729 А.Е.
 Земля в апогелии   5 Июль 19:04 2040  1,016727 А.Е.
 Земля в апогелии   6 Июль 21:26 2059  1,016717 А.Е.
 Земля в апогелии   6 Июль 19:39 2078  1,016713 А.Е.

[xd]

апогелиям

Есть слово Афелий

[Skipper_NORTON]

Моменты прохождения Землёй перигелия в календарях приводятся для центра Земли. Он не совпадает с барицентром системы Земля - Луна. В этом главная причина колебаний даты перигелия в пределах 3 суток.

 
Спасибо! Теперь намного понятнее. (просто не подумалось что из-за Луны с ее малой массой, может разница до 3 суток набежать).  Тогда, логичнее указывать точку перигелия не только для центра Земли, а еще и точку "среднего перигелия" - для барицентра системы Земля - Луна.

[7f44nh]

апогелиям

Есть слово Афелий

  В целом есть слова перицентр и апоцентр. Но если для солнечного апогелия афелий звучит ещё ничего, то для земного апогея афегей.. Как-то странно. А достигнуть земного апогея - афегеть, да и только!

[Skipper_NORTON]

И  жаль, что эксцентриситет орбиты Земли такой небольшой (орбита почти круговая).
 
Было бы гораздо интереснее с бОльшим эксцентриситетом, когда сезоны были бы не равны по продолжительности. 
Скажем,  4 месяцеа - осень, и только  1 месяц - весна   

[xd]

Этому радовались бы более совершенные существа, если бы успели собраться

[konstkir]

Непонятно, как получается весна сильно короче осени?

[Андрей Звездочёт]

Что здесь не так?

 

[xd]

Перепад температур не оставит шансов ничему живому.

[boch]

Было бы гораздо интереснее с бОльшим эксцентриситетом, когда сезоны были бы не равны по продолжительности.

Посмотрите на схему выше... 2 недели лето, по одному месяцу осень и весна, и почти 10 месяцев зима 

[Skipper_NORTON]

Посмотрите на схему выше... 2 недели лето, по одному месяцу осень и весна, и почти 10 месяцев зима

 
Нет, ну смотря какой эксцентриситет конечно.  Можно сделать наоборот, лето в северном полушарии
очень длинным, и (для разнообразия) - 1 месяц будет зима.  Как?  Можно помечтать, что бы сделал,  будь астроинженером будущего     
 
Я думаю в будущем, человечество сможет изменять орбиты планет по своему усмотрению.
Чтобы изменить орбиту планеты - астроинженерам достаточно будет запускать один или несколько
раз, мимо планеты Земля, крупный астероид, или другую планету, и они своим гравитационным притяжением изменяли орбиту планеты Земля.
Планета при этом не страдает.
 
(А вот чтобы изменить ориентацию оси вращения - нужно провести уже касательную бомбардировку планеты крупными астероидами
и планета при этом страдает.  Потому этого, вряд ли человечество достигнет.
Потому, получается - ось вращения планеты - это более устойчивая характеристика планеты, чем плоскость и элементы
ее орбиты. )
 
Сделаем к примеру так  - запустим  крупное тело (Цереру или что не жалко) - чтобы оно во время осеннего равноденствия (23 сентября)
пролетело мимо планеты Земля - и оно пролетит мимо Земли так,  что дальнейшая  полуокружность орбиты Земли
уйдет либо дальше на юг, либо дальше на север. Сама Церера после этого вылетит из Солнечной системы и мешать не будет,
но плоскость эклиптики будет изменена.  Ось вращения  Земли при этом не изменится, она по прежнему будет
направлена к примеру, на Полярную звезду.  После изменения плоскости эклиптики, Земля будет пересекать прежнюю,
приходя в узлы - т.е. 23 сентября и 21 марта - во времена равноденствий, а максимально удаляться
(угловая разница),  от прежней плоскости эклиптики - примерно 21 июня и 21 декабря.
   
При этом, изменится угол между экватором и плоскостью орбиты. Сейчас это значение равно 23,5 градусов, а изменив
таким образом, плоскость эклиптики, мы можем изменить по своему усмотрению, и этот угол. 
Можно сделать его равным 0, тогда  не будет никакого наклона оси, и  понятие  "тропический год" - просто
исчезнет.  Зато увеличив эксцентриситет, можно добиться ситуации, когда на всём земном шаре будет  лето, 
а затем на всём земном шаре будет - зима  (а не так как сейчас - когда в северном лето, то в южном зима).
 
Почему вы пишете, что лето будет меньше 1 месяца а зима - 10 месяцев?  Потому что кажется, окрестности перигелия,
Земля  проходит быстрее чем окрестности афелия.  Но ведь всё зависит еще и от длины большой полуоси,
можно выбрать ее такой, что лето будет не только в окрестностях перигелия,  а будет продолжаться еще долго,
и после того как Земля будет отдаляться (есть большая тепловая инерция океанов) - всё будет долго остывать.
Короче говоря, всё зависит от количества энергии поступающей от Солнца, если достаточно,  сократить длину большой
полуоси, то даже в афелии будет лето  (тогда в перигелии - будет очень жаркое лето )
 
Новый григорианский календарь будет приравниваться не к средней продолжительности тропического года,
как сейчас, а к средней продолжительности аномалистического года.
Почему так.  Календарь строят так, чтобы не изменялись сезоны по календарным датам. Т.е.  если сейчас
21 июня - время солнцестояния,  а примерно 20 июля - время максимального тепла, то такая же
ситуация будет и через много тысяч лет.  (Если приравнивать календарные годы к средней продолжительности
сидерического года, тогда сезоны будут постепенно смещаться по календарным датам).
 
Допустим, сделали угол между экватором и плоскостью орбиты равным 0, понятие "тропический год",
исчезло, остались понятия "сидерический год", и "аномалистический год", эксцентриситет стал больше, 
и теперь у нас, есть сезон - ЛЕТО на всей планете Земля, а затем ЗИМА - на всей планете Земля.
Допустис, решили, что летом будем считать периоды с серединой - июль,  а зимой - с серединой - январь.
Чтобы это не нарушалось в течении тысячелетий - придется продолжительностью года, считать
уже аномалистический год (по той же причине, почему сейчас считается тропический).
 
Т.к. аномалистический год (время между двумя прохождениями через перигелий) не равен сидерическому  -
точка перигелия постепенно смещается.
 
А вот если уменьшить угол наклона оси до 0, и оставить орбиту круговой, то станет совсем уж
неинтересно - один сезон на всей планете Земля, никакие перепады температур, и тогда  календарный
год можно будет приравнять к сидерическому году.
И вообще говоря, понятие "год" - может быть, станет интересным  только для астрононов  (только они будут
видеть разницу - разные созвездия можно видеть по ночам).
А других людей  "год" - может и перестанет интересовать,  т.к. всё сольется в один сезон на планете.