在数亿或数十亿年中,地球的轨道如何变化?


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首先,我知道很难对8个行星的轨道力学进行建模,但是其中存在一些理论,例如,认为木星已经向太阳移动,然后开始向太阳移动。 文章

与天王星和海王星可能切换点文章

是否有相当好的证据证明地球的轨道随时间发生了变化。我记得读过一些地质证据,一年过去更长,这意味着地球曾经离太阳更远,但是我一直找不到那篇文章,出于这个问题的目的,让我们将一天算作即使在几亿或数十亿年前的一天要短得多的情况下,也要24小时。-脚注,我仍然找不到那篇文章,但是对我而言,它本来可以算是较短的日子,而不是较长的几年-因此,请花一点盐。

是否有关于100,300,500,8亿年前一年中的一天24小时的良好研究?还是1或20亿年前?地质建模还是轨道建模?最好是外行可以阅读的东西,而不是由PHD或为PHD编写的东西?

或任何好的总结,也值得鼓励。谢谢。

我也找到了这篇文章,但似乎比理论依据更具理论性。 http://www.futurity.org/did-orbit-mishap-save-earth-from-freezing/


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需要澄清的评论是:我相信通常引用的地质证据是白天的长度增加了,即潮汐效应引起的地球自转速度变慢。(该证据来自化石珊瑚的日增重-在泥盆纪时期每年大约有400天。)因此,该特定部分与地球轨道的变化无关。
安迪2015年

Answers:


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控制地球轨道周期的是其轨道角动量和太阳的质量。肯定有两个事件改变了地球的轨道周期(a)形成月球的任何碰撞,以及(b)太阳不断失去质量的过程。第三种可能性(c)是来自太阳的潮汐转矩增加了地球的角动量。

鉴于(a)可能发生在前几千万年的某个时间,并且可能并没有极大地改变地球的角动量-它取决于撞击器的速度,质量和方向以及从月球损失的质量系统-我将忽略它。

(b)。从较年轻的太阳类似物的观察看来,初太阳的质量损失远大于现在通过太阳风损失质量的适度速度。Guedel(2007)的一项审查表明,过去45亿年的质量损失率随着(在幂律指数上存在相当大的不确定性)而增加,其中是自出生以来的时间,并表明初始太阳辐射质量比现在大1%至7%。Ť-2.3Ť

角动量守恒和开普勒第三定律意味着和。因此,由于太阳质量的损失,过去地球的轨道周期缩短了2-14%,但在最近的2-3亿年中已经接近其当前值。一种中号-1个P中号-2

如果太阳能风电法对时间的依赖性非常陡峭,则大部分质量损失都发生得较早,但是总质量损失会更大。另一方面,较低的总质量损失意味着质量损失较浅,地球在较小的轨道上花费较长的时间。

(c)太阳在地球-太阳轨道上施加的潮汐扭矩会增加轨道间隔,因为太阳的自转周期比地球的轨道周期短。地球引起的太阳的潮汐“凸起”施加的扭矩增加了轨道角动量,就像地球对月球的作用一样。

量化这一点很困难。来自太阳的行星上的潮汐扭矩为 其中是地球半径,是潮汐洛夫数与:潮汐耗散因数(参见Sasaki等(2012))

Ť=32ķËG中号2[RË5一种6
[RËķË/

这些讲义建议地球的值为,因此潮汐扭矩为 Nm。假设地球的轨道角动量为 kgm s,则改变地球角动量的时间尺度(即和)为年,因此这种影响可以忽略不计ķË/0.14×10163×10402-1个一种P>1016


谢谢。非常好的详细答案。直到今天我才看到这个。
userLTK

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地球的轨道偏心率随时间变化,从接近圆形(低偏心率0.0034)到轻微椭圆形(高偏心率0.058)。地球经历一个完整的周期大约需要100,000年。在高偏心率期间,地球上的辐射暴露会相应地在近日点和短日点期间之间波动更大。在低偏心率时,这些波动也要轻得多。目前,地球的轨道偏心率约为0.0167,这意味着它的轨道更接近于其最圆形。



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自从后期轰炸以来,地球的轨道变化不大。毕竟,从那以后生活就一直在这里。大多数科学家认为,解决微弱的年轻太阳悖论的答案是更厚的CO2大气层,而不是更近的地球。在早期的太阳系历史中,当木星向更近的地方迁移时,地球可能被“牧羊”。

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