An (astronomie)

Un an este o unitate de timp care exprimă timpul dintre apariția unui eveniment legat de revoluția Pământului în jurul soarelui .

Strict vorbind, nu există o definiție unică a anului, ci un set de definiții care să ducă la durate similare, în funcție de fenomenele - astronomice sau nu - care sunt folosite pentru măsurarea acestuia.

An calendaristic

Un an calendaristic este intervalul de timp dintre două date succesive cu același nume într-un calendar .

În Calendarul Gregorian intenționează să mențină martie echinocțiului cât mai aproape de 21 martie cât posibil . Lungimea medie a unui an gregorian este: 365,2425 zile.

Astronomie

Anul iulian

Un an iulian este o unitate de timp definită exact ca: 365,25 zile (1 zi = 86,400 s ).

Aceasta este unitatea obișnuită utilizată în diferite contexte științifice. (Simbolul "a"; multipli: 1 ka = 1.000 a ; 1 Ma = 1.000 ka = 1.000.000 a ; 1 Ga = 1.000 Ma = 10 9 a ).

An sideral

Un an sideral este intervalul de timp în care Pământul face o revoluție completă a orbitei sale , măsurată într-un cadru de referință fix; adică este vorba despre timpul necesar pentru ca, văzut de pe Pământ, Soarele să găsească aceeași poziție în comparație cu stelele de pe sfera cerească .

Un an sideral durează în medie (perioada D2000.0 ): 365,256363051 d ( adică 365 d 6 h 9 min 9.7676 s sau chiar 1.000 017 421 08 a ).

An tropical (an solar)

Anul tropical este „anul revenirii anotimpurilor” și stă la baza calendarelor solare .

În sensul său contemporan în știința modernă, anul tropical este definit ca intervalul de timp în care longitudinea medie a Soarelui pe orbita sa aparentă, care este ecliptica , crește cu 360 °.

Această definiție modernă ia în considerare începutul tuturor anotimpurilor și oferă valoarea sa medie .

Până de curând, anul tropical a fost în general confundat cu „ anul vernal ”, adică intervalul de timp care trece între două pasaje succesive ale Soarelui la echinocțiul vernal . Prin urmare, această definiție veche nu a ținut cont doar de începutul primăverii nordice . În realitate, anul vernal și anul tropical sunt foarte diferite.

În anul 2000 , J2000.0 , anul tropical propriu-zis, deci mediat pe toate punctele eclipticii , a fost egal cu: 365.242 189 8 d ( adică 365 d 5 h 48 min 45.198 s sau chiar 31 556 925.198 s ). Conform unei propuneri a lui Johann Heinrich von Mädler, o aproximare foarte bună este 365 + 31/128 d (sau 365 + 1/4 - 1/128 d, sau 365 d 5 h 48 min 45 s ).

În prezent, scade în mod regulat cu aproximativ 0,530 3 s pe secol.

An anomalistic

Un an anomalist este intervalul de timp luat pentru ca Pământul să facă o revoluție în raport cu periheliul orbitei sale. Pământului pe orbita eliptică, Pământul este cel mai apropiat de Soare , la periheliu sale (2 ianuarie în 2000) și mai târziu la afeliu (The 2 iulie în 2000).

Datorită tulburărilor gravitaționale de la alte planete, forma și orientarea acestei orbite nu sunt fixe, iar absidele se mișcă încet într-un cadru de referință fix, urmând un ciclu de aproximativ 112.000 de ani. Anul anomalistic este astfel puțin mai lung decât anii siderali și tropicali.

Anomalistica durează un an (timp J2000.0 ): 365,259 635 864 j (365 j este de 6 h 13 min 52.539 s sau 1.000 026 381 56 a ).

An draconit

Un an draconitic, numit și an ecliptic , este timpul luat de Soare (observat de pe Pământ) pentru a finaliza o revoluție față de nodul lunar ascendent (punctul în care orbita Lunii intersectează ecliptica de la sud la nord). . Cu alte cuvinte, este intervalul de timp care separă două treceri consecutive ale Soarelui de nodul ascendent al orbitei lunare. Cu orbita lunară care suferă o precesiune relativ rapidă, anul acesta este considerabil mai scurt decât în alți ani astronomici. Această perioadă este asociată cu eclipsele , care apar atunci când Soarele și Luna sunt aproape de aceste noduri; eclipsele apar deci într-un interval de o lună (aproximativ): „ sezonul eclipsei ”, în fiecare jumătate de an draconiană.

Anul draconitic durează în medie: 346,620075883 d ( adică 346 d 14 h 52 min 54 s , perioada D2000.0 ).

Anul Gaussian

Un an Gaussian este anul sideral al unei planete ipotetice cu masă neglijabilă în comparație cu cea a Soarelui, a cărei orbită nu ar fi deranjată de celelalte planete și care ar fi guvernată de constanta gravitațională Gaussiană (în cadrul celei de-a treia legi a lui Kepler ) .

Anul Gauss este egal cu: 365,2568983 d ( adică 365 d 6 h 9 min 56 s ).

An baselian

Un an baselian este un an tropical care începe când un Soare fictiv atinge o longitudine medie de 280 °.

An grozav

Un an grozav sau un an platonic corespunde unei revoluții complete a echinocțiilor în jurul eclipticii. Durata sa este de aproximativ 25.700 de ani, dar nu poate fi determinată cu precizie, rata precesiunii fiind variabilă.

An heliacal

Un an heliacal este intervalul de timp dintre două creșteri heliacale ale unei stele . Este aproape de un an sideral, în afară de diferențele datorate mișcării corecte a stelei și precesiunii echinocțiilor .

Anul Sothiac

Un an Sothiac este intervalul de timp dintre două creșteri heliacale ale lui Sirius . Este foarte aproape de anul iulian de: 365,25 zile.

Schimbări

Lungimea exactă a unui an astronomic variază în timp. Principalele cauze ale schimbării sunt:

Procesiunii echinoctiilor , care schimbă poziția echinoctiilor în ceea ce privește apsides orbitei Pământului (axa principală).
O anumită poziție tropicală, de exemplu solstițiile sau echinocțiile (sau orice altă poziție) care se deplasează spre periheliu apare cu o perioadă care scade de la an la an, pe măsură ce arcul descoperit devine mai mic și într-un sector de viteză de deplasare în creștere; o altă trecere la afeliu are loc cu creșterea perioadei, din motive opuse.
Cu toate acestea, aceasta variază doar perioada dintre anumite puncte ale orbitei, perioada medie rămânând constantă.
Influența gravitațională a Lunii și a altor planete, care schimbă orbita Pământului în jurul Soarelui; atât de haotic pe termen lung, dar într-un anumit interval mult sub orbitele planetelor învecinate.
De fortele mareice dintre Pământ, Luna și Soarele crește durata zilei și a lunii; și, într-o măsură mult mai mică, tind să crească și lungimea anului. Această creștere a lungimii zilei solare medii modifică lungimea (relativă) a anului, numărul de zile din care cuprinde scade de-a lungul erelor .
Pe termen lung, scăderea masei totale a Soarelui, cauzată de vântul solar (~ 1 milion de tone pe secundă) și de radiația energiei generate de fuziunea nucleară în nucleul său și radiată la suprafață (~ 4, 3 milioane de tone pe secundă), tind să crească perioada orbitală a Pământului (cu aproximativ 1,25 microsecunde mai mult pe an).
Acest lucru induce o tendință de îndepărtare de la ~ 4 mm / an .
Alte efecte extrem de slabe ar tinde, dimpotrivă, la reducerea perioadei orbitale terestre: prin efectul Poynting-Robertson (aproximativ 30 nanosecunde pe an) ; precum și prin radiații gravitaționale (aproximativ 110 atosecunde pe an).
Acesta din urmă ar fi indus o apropiere a distanței Pământ - Soare de doar aproximativ 2,4 milimetri de la formarea Pământului.
În vremurile trecute, la fel ca în Paleozoic , Pământul se învârtea mai repede asupra sa, durata unui an a contat, prin urmare, mai multe zile și a fost nevoie, de exemplu, de aproximativ 450 de zile în Silurian pentru a trece la un nou an.

Comparații

353, 354 sau 355 zile: durata anilor obișnuiți în unele calendare lunisolare .
354,37 zile: 12 luni lunare; durata medie a unui an în calendarele lunare .
365 de zile: an regulat în majoritatea calendarelor solare .
365.24219 zile: an tropical mediu în jurul anului 2000.
365,2425 zile: durata medie a unui an în calendarul gregorian .
365,25 zile: durata medie de un an în calendarul iulian .
365,25636 zile: an sideral.
366 de zile: an bisect în multe calendare solare.
383, 384 sau 385 de zile: durata anilor bisecti în unele calendare lunisolare.
383,9 zile: 13 luni lunare; un an bisect în unele calendare lunisolare.

Tabelul următor oferă o comparație între diferiții ani astronomici:

An	Secunde	Zile solare	Zile sideale
Tropic	31 556 925	365.242190517	366.24257448
Julienne	31.557.600	365.250000000	366.25040620
Sideral	31 558 149	365.256363051	366.25677777
Anomalist	31 558 433	365.259635864	366.26006846
Draconit	29 947 975	346.620075883	347,56945550

1 zi solară = 86.400 s .
1 zi siderală = 86 164 s .

Vezi și tu

Note și referințe

(în) Uniunea Astronomică Internațională , „ Recomandări referitoare la unități ” (accesat la 16 august 2017 ) .
Prin simulări pe computer, se estimează că ar exista aproximativ 1% din „șanse” ca orbitele planetelor telurice să se apropie sau chiar să intercepteze, în următorii miliarde de ani (sau retrospectiv, că ar putea au fost în ultimele miliarde de ani ...); vezi site-ul web Futura-Sciences: Când haosul distruge sistemul solar ...
Într-adevăr, cuplul Pământ-Lună trebuie să creeze o perlă (foarte ușoară) pe Soare, care este condusă de rotația solară, care trebuie să formeze un cuplu accelerat (pentru sistemul Pământ-Lună), crescând astfel treptat durata anului . Acest efect ar exista pentru toate corpurile sistemului solar și, în principal, în cazul lui Jupiter! ... Acest efect sistematic, care transferă energia de rotație de la Soare la sistemul Pământ-Lună, este dificil de cuantificat. Dar, prin deducerea din estimările celorlalte cauze detaliate mai jos, s-ar părea că acesta ar fi principalul efect al schimbării de an! Care ar fi de ordinul a 40 de microsecunde pe an, pentru o distanță de ordinul a 15 centimetri pe an; (vezi următoarea referință).
(în) Georgij A. Krasinsky și Victor A. Brumberg , „ Creșterea seculară a unității astronomice din analiza mișcărilor majore ale planetei și interpretarea sa ” , Mecanica cerească și astronomia dinamică , vol. 90, fără oase 3-4,noiembrie 2004, p. 267-288 ( DOI 10.1007 / s10569-004-0633-z , Bibcode 2004CeMDA..90..267K , rezumat , citit online [PDF] , accesat la 30 septembrie 2014 )
Aceasta înseamnă că creșterea integrată a zilei solare de peste un an este mai mare decât creșterea din anul în sine.
Calcul pe baza masei solare M ☉ ≈ 2 × 10 30 kg și rata de pierdere ~ 5 × 10 9 kg / s ; deci o schimbare fracțională de masă (scădere) de ~ 8 × 10 −14 pe an. Perioada depinde de , deci va crește cu o fracțiune ~ 4 × 10 −14 pe an; adică 4 × 10 −14 a −1 × 31,5 × 10 6 s = 1,3 × 10 −6 s / a ). ${\ displaystyle \ scriptstyle {1 / {\ sqrt {M}}}}$
Calcul pe baza variației axei orbitei R care variază ca P 2/3 ; fie: 0,67 × 4 × 10 -14 până la -1 × 150 × 10 9 m = 4 × 10 -3 m / s .
Calcul pe baza puterii radiate de ~ 300 W, oferind o modificare anuală a energiei orbitale de 300 W × 31,5 × 10 6 s = 9,5 × 10 9 J ; și revoluția Pământului de energie cinetică , care este de 1/2 x 6 x 10 deschisă 24 kg și x (3 x 10 4 m / s 2 ) = 2,7 x 10 33 J . Această energie variază ca: iar perioada P variază ca: R 1,5 , deci energia cinetică și raza orbitei variază cu o fracțiune ~ 3,5 × 10 −24 pe an, adică 3,5 × 10 −24 a −1 × 31,5 × 10 6 s = 1,1 × 10 −16 s / a ). ${\ displaystyle \ scriptstyle {1 / R}}$
Calcul pe baza variației integrate a axei orbitei; adică 3,5 × 10 −24 a −1 × 150 × 10 9 m × 4,5 × 10 9 a = 2,4 × 10 −3 m .