Come è cambiata l'orbita terrestre in centinaia di milioni o miliardi di anni?


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Innanzitutto, so che modellare la meccanica orbitale di 8 pianeti è difficile, ma ci sono alcune teorie là fuori, ad esempio, si pensa che Giove si sia spostato verso il sole e poi abbia iniziato ad allontanarsi. Articolo

e Urano e Nettuno potrebbero aver cambiato posto Articolo

Esistono prove abbastanza valide di come l'orbita terrestre sia cambiata nel tempo. Ricordo di aver letto alcune prove geologiche secondo cui un anno era più lungo, il che implica che la Terra era più lontana dal Sole, ma da allora non sono stato in grado di trovare quell'articolo e, ai fini di questa domanda, contiamo un giorno come 24 ore, anche se un giorno era un po 'più breve centinaia di milioni o miliardi di anni fa. - nota a piè di pagina, non sono ancora riuscito a trovare quell'articolo ma mi viene in mente, avrebbe potuto contare giorni più brevi, non anni più lunghi - quindi, prendi quella parte con un granello di sale.

Esistono buoni studi là fuori su quanti giorni di 24 ore sono stati in un anno, 100, 300, 500, 800 milioni di anni fa? o 1 o 2 miliardi di anni fa? Modellazione geologica o orbitale? Preferibilmente qualcosa che un laico può leggere, non qualcosa scritto da e per i dottorandi?

O eventuali buoni riassunti, anche incoraggiati. Grazie.

Ho anche trovato questo articolo, ma sembra più teorico che basato sull'evidenza. http://www.futurity.org/did-orbit-mishap-save-earth-from-freezing/


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Un commento per chiarire: credo che l'evidenza geologica di solito citata sia che la lunghezza del giorno è aumentata, vale a dire una rotazione più lenta della Terra causata dagli effetti delle maree. (Questa evidenza proviene da segni di crescita giornalieri nei coralli fossilizzati - c'erano circa 400 giorni all'anno nel periodo devoniano.) Quindi quella parte particolare non si riferisce ai cambiamenti dell'orbita terrestre.
Andy,

Risposte:


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Ciò che governa il periodo orbitale terrestre è il suo momento angolare orbitale e la massa del Sole. Due eventi hanno certamente cambiato il periodo orbitale terrestre (a) qualunque collisione formasse la Luna e (b) il continuo processo di perdita di massa dal Sole. Una terza possibilità (c) è che le coppie di marea del Sole abbiano aumentato il momento angolare della Terra.

Dato che (a) probabilmente è accaduto qualche volta nelle prime decine di milioni di anni e probabilmente non ha modificato notevolmente il momento angolare della Terra - dipende dalla velocità, dalla massa e dalla direzione del dispositivo di simulazione e dalla quantità di massa persa dalla Terra-Luna sistema - lo ignorerò.

(b). Sembra, dalle osservazioni di analoghi solari più giovani, che la perdita di massa dal primo Sole fosse molto maggiore della modesta velocità con cui ora perde massa attraverso il vento solare. Una recensione di Guedel (2007) suggerisce un tasso di perdita di massa negli ultimi 4,5 miliardi di anni che aumenta come (con notevole incertezza sull'indice della legge sull'energia), dove t è tempo dalla nascita, e suggerisce una massa solare iniziale tra 1 % e 7% più grande di quanto non sia ora.t-2.3t

Conservazione del momento angolare e mezzi terza legge di Keplero che e P α M - 2 . Pertanto il periodo orbitale terrestre è stato più breve del 2-14% in passato a causa della perdita di massa solare, ma è stato vicino al suo valore attuale negli ultimi 2-3 miliardi di anni.un'αM-1PαM-2

Se la dipendenza del tempo dalla legge dell'energia eolica solare è molto ripida, la maggior parte della perdita di massa si è verificata presto, ma la perdita di massa totale sarebbe stata maggiore. D'altra parte, una perdita di massa totale inferiore implica una perdita di massa più superficiale e la terra trascorre un tempo più lungo in un'orbita più piccola.

(c) La coppia di marea esercitata dal Sole sull'orbita Terra-Sole aumenta la separazione orbitale, poiché il periodo di rotazione del Sole è più breve del periodo orbitale terrestre. Il "rigonfiamento" delle maree indotto dalla Terra applica una coppia che aumenta il momento angolare orbitale, proprio come l'effetto della Terra sulla Luna.

T=32KEQsolM2RE5un'6,
REKE/QQ

KE/Q~0.14×1016~3×10402-1un'P>1016


Grazie. Risposta dettagliata molto bella. Non l'ho visto fino ad oggi.
userLTK

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L'eccentricità orbitale terrestre varia nel tempo da quasi circolare (bassa eccentricità di 0,0034) e leggermente ellittica (alta eccentricità di 0,058). Ci vogliono circa 100.000 anni affinché la Terra subisca un ciclo completo. In periodi di elevata eccentricità, l'esposizione alle radiazioni sulla Terra può di conseguenza fluttuare più selvaggiamente tra i periodi di perielio e afelio. Anche queste fluttuazioni sono molto più miti in periodi di bassa eccentricità. Attualmente, l'eccentricità orbitale della Terra è di circa 0,0167, il che significa che la sua orbita è più vicina all'essere nella sua forma più circolare.



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Dal tardo bombardamento tardivo, l'orbita terrestre non avrebbe potuto cambiare molto. Dopotutto, la vita è qui da allora. La maggior parte degli scienziati pensa che la risposta al debole paradosso del giovane sole sia un'atmosfera di CO2 più densa e non che la Terra sia più vicina. Nella storia precedente del sistema solare, la Terra potrebbe essere stata "pastorizzata" da Giove quando emigrò più vicino.

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