Synodinen jakso

Synodic ajanjakso tai synodic ajan kierto (mistä antiikin Kreikan σύνοδος synodos ' kokous ') on välinen aika ajankohtien peräkkäisten identtisiä asennot taivaankappale suhteen maapallon ja auringon . Maasta katsottuna taivaankappale on synodisen jaksonsa jälkeen jälleen samassa kulmassa aurinkoon nähden ( venymä ), esimerkiksi jälleen vastakkain (180 °) vastapäätä tai taas yhdessä (0 °).

In tähtitiede, keskimääräinen synodic aikana on keskimääräinen aika on laskettu vastustuksesta vastustuksen tai yhdestä yhdessä seuraavaan, esim. Uusien kuu uuden kuun kuun.

Perusasiat

Jälkeen synodic ajan , planeetat A ja B ovat jälleen samassa konstellaation suhteessa auringon; he ovat peittäneet nuolilla merkityt polut.

Kuinka kauan kestää, kunnes maapallolta havaittu taivaankappale vie taas saman sijainnin aurinkoon nähden, kutsutaan sen synodisen jakson kestoksi . Se riippuu ajanjaksosta ja suunnasta. Samalla taivaankappaleen ja maan kiertosuunnalla auringon ympäri, toisen kahdesta on suoritettava täsmälleen vielä yksi kiertorata, kunnes venymän suhteen sama kulma saavutetaan uudelleen, esimerkiksi yhdessä tai vastakkaisena (katso viereinen kuva) ).

Siihen asti kulunut aika voidaan laskea kiertonopeudesta. Planeetoille aurinkokunnan Orbit aurinko samaan suuntaan ( prograd ), ja kauempana, sitä kauemmin niiden kiertoradalla kestää. Jos taivaankappale liikkuu kolme kertaa nopeammin kuin maa auringon ympäri, se kiertää puolitoista vuotta maan päällä. Jos maa on kolme kertaa nopeampi kuin taivaankappale, se on peittänyt puoli kierrosta puolentoista vuoden kuluttua. Synodinen jakso on yhdessä tapauksessa puoli vuotta ja toisessa puolitoista vuotta.

Jos taas taivaankappale liikkuu vastakkaiseen suuntaan (taaksepäin), tämä johtaa synodisen jaksonsa lyhyempään kestoon: jos se pyörii kolme kertaa nopeammin kuin maa, se peittää kolme neljäsosaa kiertoradastaan ​​neljänneksen aikana maapallon vuosikierrosta; jos se on kolme kertaa hitaampi, kestää kolme neljäsosaa vuotta, kunnes sama tähtikuvio suhteessa aurinkoon saavutetaan uudelleen. Sen vuoksi synodiaika on vuosineljännes tai kolmen vuosineljänneksen vuosi.

Taivaallisten ilmiöiden, tähtitieteellisen fenomenologian , havainnointiin ei kiinnosta pelkästään synodisten ajanjaksojen tuntemus . Sidereaaliset jaksot ovat tärkeitä myös taivaallisissa mekaanisissa tehtävissä : taivaankappaleiden kiertorajat, määritettynä kiinteälle tähdelle (äärettömän kaukana) vertailupisteenä. Sen sijaan trooppisten ajanjaksoina viittaavat kevätpäiväntasaus , kun anomalistic kaudet viittaavat apses on kiertoradalla .

Nykyinen ja keskimmäinen synodikaali

Nykyinen synodic ajanjakso vaihtelee noin keskiarvo. Tätä tarkoitetaan, kun synodinen jakso mainitaan ilman lisätietoja . Johtuen elliptinen kiertoradat taivaankappaleita viipymäajan kertaa yksittäisillä aloilla kiertoradalla ovat erilaiset. Maa - johon synodiaikaa kutsutaan yleisesti havainnointipaikaksi - liikkuu kiertoradallaan auringon ympäri eri kiertoradalla ja kulmanopeudella. Pohjoisella talvipuoliskolla se on lähempänä aurinkoa ( perihelionin kulku aurinkoa lähinnä olevassa pisteessä putoaa 2. ja 5. tammikuuta väliseen päivämäärään) ja sen kiertoradan nopeus on siksi suurempi kuin pohjoisella puoliskolla ( afelionin kulku 3. ja 6. heinäkuuta välillä). Sama pätee muihin taivaankappaleisiin, minkä vuoksi nykyisen synodisen ajanjakso riippuu myös siitä, missä maa ja toinen esine sijaitsevat kiertoradallaan. Sääntöjenvastaisuuksia syntyy myös kiertoradan häiriöistä, jotka aiheutuvat aurinkokunnan jäljellä olevista massoista. Laskelmat ovat vielä monimutkaisempia monimutkaisemmille kiertoradoille, kuten kuu ja muut maata kiertävät kohteet (satelliitit) tai muille vähemmän massiivisille taivaankappaleille.

Mitoitus ja muokkaus

Myös keskimääräiselle synodiajaksolle saadaan erilaisia ​​arvoja riippuen siitä, mitä viitearvoa käytetään venymän perustana. Yhteinen on geosentrinen yhteys aurinkoon, lähellä maapalloa sijaitseviin planeetoihin tai maan kuuhun uudessa kuussa. Keskiarvot riippuvat myös ajanjaksosta, jonka aikana keskiarvo otetaan. Koska taivaankappaleiden liikkeisiin kohdistuu pitkäaikaisia ​​jaksollisia muutoksia ja toisaalta ei-jaksollisia muutoksia, jotka käyvät selväksi pitkällä aikavälillä (maallinen muutos): Kuu liikkuu yhä kauemmas maapallolla, sen keskimääräinen synodinen jakso kasvaa siis jatkuvasti.

Synodic aikana annetut arvot kirjallisuudessa yleensä - vaikka tyypillinen observer- liittyvä määrä - liittyvät aurinkokeskinen ecliptical ero pituus planeetan keskusten sekä maan keskipisteeseen ( geocentric ), täsmällisemmin nollavirtarele kuun painopiste . Tällöin synodiaika on riippumaton siitä, onko tarkkailija planeetalla A tai B vai auringossa ja missä. ${\ displaystyle \ Delta \ lambda = 0}$

Taivaankappaleen synodisen jakson keston riippuvuus maan keskimääräisestä etäisyydestä aurinkoon - tähtitieteellisissä yksiköissä (AU) olettaen pyöreät kiertoradat - tarkkailijoille maan päällä

Maapaikalle havaittujen taivaankappaleiden synodiaika riippuu niiden keskimääräisestä etäisyydestä auringosta, asetettuna suhteessa maan ja auringon väliseen etäisyyteen (1 AU ). Etenevällä kiertoradalla lyhyemmällä etäisyydellä - kuten sisemmät planeetat - jakso kasvaa, mitä lähempänä etäisyys auringosta lähestyy maan etäisyyttä. Etenevällä kiertoradalla pidemmällä etäisyydellä - kuten ulkoisilla planeetoilla - jakso pienenee etäisyyden kasvaessa auringosta. Vastakkaisessa kuvassa esitetään nämä suhteet yksinkertaistetuissa olosuhteissa olettaen pyöreät polut.

Tietenkin synodiset jaksot voitaisiin määrittää myös kaikille aurinkokunnan taivaankappaleille, esimerkiksi suhteessa Marsiin. Kerrot astronautille, joka on matkalla Marsille , millä aikaväleillä vastaavat taivaankappaleet loistavat erityisen kirkkaasti, kun olet naapurimaalla. Sieltä katsottuna avaruusaseman ISS: n "synodinen jakso" olisi erilainen kuin maapallolta; spaceman aluksella kokee tätä aikajänteellä auringonnoususta auringonnousu, noin 1 ¹ / ₂   tuntia. Erityistä tieteellistä merkitystä on eksoplaneetan synodinen jakso mitattuna sen keskitähteen suhteen: Tätä käytetään määrittämään sen sivusaika, jonka ympärillä synodinen jakso vaihtelee kaukaisen "auringon" vuotuisen parallaksin suhteen . Keplerin kiertoratajakso määritetään sitten eksoplaneetan ja sen auringon massojen mallinnuksesta.

Synodiset jaksot aurinkokunnassa

maa

Synodic aika ei annetaan varten maa , koska sen määritelmä liittyy kannat taivaankappaleiden suhteessa maan ja auringon.

Maan ajoittain toistuvat liikkeet, joita aurinko saavuttaa päivittäisellä kiertolla ( kierto ja vuotuinen kierto () Vallankumous ) yhdessä noin. Aurinkoinen päivä on aikaa kunnes sama pituuspiiri pistettä ja auringon uudelleen ja auringon huipentuu jälleen paikoissa aurinkoon päin tämän pituuspiirin . Aurinkovuoteen kuin trooppinen vuosi on aikaa kunnes kaltevan akselin maan vie ylös saman kannan auringon ja päivämäärä, joka on sama kausittain on saavutettu uudelleen; se vie vähemmän kuin koko maapallon kiertorata auringon ympäri kiinteän tähtitaustan perusteella .

kuu

Tapauksessa kuiden , synodic on se aika kahden samanlaisen vaiheiden kuun . Maan kuun tapauksessa sitä kutsutaan myös lunationiksi . Planeetan määritelmästä poiketen kuun synodinen jakso perustuu geosentriseen pituuseroon. Nykyään on tapana mitata lunationit uudesta kuusta uuteen kuuhun (tai konjunktiosta konjunktioon) - historiallisessa tähtitieteessä täysikuu oli valinnan lähtökohta havaittavuuden vuoksi .

Keskiarvoa kutsutaan synodiseksi kuukaudeksi ja se on 29,5306 pv tai 29 päivää, 12 tuntia, 44 minuuttia; se edustaa perus arvoa varten kuukauden laskemista ajan. Yksittäiset lunations kuitenkin vaihdella ja poiketa tästä kestää keskimäärin jopa noin 7 tuntia; toistaiseksi havaitun vaihtelualueen mukaan (korkeintaan 6 h 12 min lyhyempi ja jopa 7 h 15 min pidempi kuin keskiarvo), lunation todellisen synodisen jakson välillä on 29,27 d - 29,83 d.

Planeetat

Planeettoja, että kiertoradalla auringon joiden keskimääräinen etäisyys on alle 2 ^2/3 ≈ 1,59 kertaa niin paljon kuin maa (1,00 AU ) - eli Merkurius , Venus ja Mars - niiden tähtiaika kiertoaika on lyhyempi kuin vastaavaan synodic ajan . Aikajakso saman vaiheen paluuseen samalla , kun maa-aurinko-planeetta on samalla venymiskulmalla, kestää näin ollen kauemmin kuin näiden taivaankappaleiden aurinkorata.

Planeettojen synodinen jakso (violetti) ja tähtikohta (sininen katkoviiva) riippuu eri tavoin kiertoradan säteestä (oletetut pyöreät kiertoradat) - jos etäisyys Auringosta on yli noin 1,59 AU, synodinen jakso on lyhyempi kuin sivuvaikutusjakso

Esimerkiksi Venus kiertää aurinkoa samaan suuntaan kuin maa, mutta keskimääräisen etäisyyden ollessa noin 0,72 AU kuin sisäinen planeetta , se karkaa paljon nopeammin (katso kolmas Keplerin laki ) ja ottaa sen takaisin melkein 2,6 sivuttaisen kiertoradan jälkeen. . Tänä aikana maa peitti 1,6 kiertorataa, Venuksen synodinen jakso kestää 1,6 vuotta, noin 584 päivää. Samanlainen pitkä synodinen jakso johtaisi myös kuvitteelliseen taivaankappaleeseen, joka peitti vajaat 0,6 kiertoradaa vajaassa 1,6 vuodessa, ts. Sillä olisi lähes 1000 päivän sivuratajakso. Mars kiertää aurinkoa noin 687 päivässä keskimääräisenä aurinkoetäisyydellä 1,52 AU ulkoisena planeettana, huomattavasti hitaammin kuin maa. Tämä kiertää aurinkoa 2,135 kertaa 780 päivässä, Mars 1,135 kertaa tänä aikana, kunnes samalla venymiskulmalla oleva konstellaatio saavutetaan uudelleen. Marsin synodinen jakso on siten myös suurempi kuin sen sivusaika.

Kuvitteellinen sisempi planeetta tai auringon satelliitti, jonka prograde kiertorata Auringon ympäri kesti ⁹ / ₁₀ vuodessa olisi huomattavasti suurempi synodic ajan. Hänen kulmanopeus on ¹⁰ / ₉ kierrosta vuodessa verrattuna maan täsmälleen yhden kierroksen vuodessa, suhteellinen kulmanopeuden johtaisi mukaan ¹ / ₉ radat vuodessa. Ergo, se vie 9 vuotta, kunnes se olisi saavuttanut maan jälleen 10 auringon kiertonsa jälkeen. Sama koskee kuvitteellista ulompaa planeettaa, jonka kiertorata on ⁹ ⁄ ₁₀ vuotta ja jonka maa saavuttaisi 10 kiertoradan jälkeen, kun taas se olisi kiertänyt aurinkoa yhdeksän kertaa. Molemmissa tapauksissa synodinen sykli kestää pidempään kuin sivusuuntainen.

Ainoastaan ​​kauempana olevien taivaankappaleiden, joiden keskimääräinen etäisyys aurinkoon on yli 1,59 AU, kuten suuret ulommat planeetat, synodinen jakso on pienempi kuin sivuvaikutusjakso, joka on nyt yli kaksi vuotta. Tänä aikana maa kiertää yli kaksi ja ohittaa taivaankappaleen. Maan kiertoradan nopeuden vuoksi maan kiertorata määrittää yhä enemmän synodisen ajan etäisyyden kasvaessa. Mitä kauempana planeetta on, sitä hitaammin se siirtyy kohti tähtitaivasta; synodiaika lähestyy 1 vuotta etäisyyden kasvaessa, koska planeetta on maasta katsottuna melkein paikallaan .

Taivaankappaleilla, jotka kiertävät aurinkoa alle 0,5 ^2/3 ≈ 0,63 AU, synodiaika on lyhyempi kuin yksi vuosi, koska ne vaativat alle puolen vuoden kiertoradan ja siten, kun kaksi kiertorataa alle vuodessa on jo löytänyt maapallo. Maasta katsottuna nämä taivaankappaleet voivat olla alemmassa yhteydessä useammin kuin kerran vuodessa. Kiertoradalla oleville elimille, joiden puoli-pääakseli on yli 0,63 AU, synodiaika kestää kuitenkin yli vuoden. Se kasvaa, sitä vähemmän keskimääräinen etäisyys auringosta eroaa maan etäisyydestä (katso yllä olevaa esimerkkiä 9 tai 10 vuodella). Suurella puoliakselilla, noin 1 AU, synodinen pyörimisjakso on hyvin pitkä. Ulkopuolisten planeettojen osalta synodiaika vähenee jälleen etäisyyden kasvaessa ja lähestyy lopulta vuotta.

pöytä

Seuraavassa taulukossa on aikoja ajaksi keskiarvon synodic aikoina planeettojen aurinkokunnan , elin on asteroisivyöhyke ja trans-Neptunes , sekä maapallon kuun (esitetty päivinä ja kalenterivuodet ); Vertailun vuoksi vastaava keskimääräinen sideriaalijakso päivinä syötetään toiseen sarakkeeseen vasemmalta :

Kulttuurinen merkitys

Päivittäinen korkein aurinko on helppo havaita, kuu ei ole niin helppoa. Huomattavampaa tässä on kuun vaiheiden muutos , joka riippuu kulmasta, jossa kuun aurinkoinen puoli ilmestyy. Maasta katsottuna aurinko ja kuu seisovat toisiaan vasten, kun kuu on täynnä. Vastakohtana kuu sitten huipentuu keskiyöhön. Näin on jälleen kuun synodisen jakson jälkeen, kuukautta myöhemmin.

Eri kulttuurien kuukalentereissa tämä aikajakso tulee olemaan perustavanlaatuinen viitekehykselle erilaisille sosiaalisesti organisoiduille prosesseille. Kuukauden nykyinen termi on myös johdettu tästä ajanjaksosta, joka on ajanjakso, joka jakaa vuoden kulun jaksoihin, joissa on kausittaisia ​​toistoja. Jopa uskonnolliset festivaalit, kuten pääsiäinen tai pääsiäinen, joihin kuu tai täysikuu on vielä kohdistunut keväällä (katso pääsiäisen päivämäärä ). Kalenteri on Mayat katsoi Lisäksi kirkolliskokoukset planeetan Venus . Intialaisten varhaisten tähtitieteilijöiden saavutukset heijastuvat vedillisen perinteen kalenterijärjestelmään , jossa saadaan yksityiskohtainen erittely kuukaudesta tarkkailemalla kuun päivittäistä sivuliikettä.

Mutta kuun sivu- tai synodiakaudet eivät ole jatkuvaa. Keskimääräisiä arvoja käytetään siksi orientaatioon.

Katso myös

• Drakoniittikausi
• Saros-sykli