Eğer Ay'ın uzak tarafında yaşadıysanız, Dünya'nın varlığını nasıl anlayabilirsiniz?

Şu anki yörünge mekaniği bilgimizle donanmış bir gökbilimciyi, Ay'ın uzak tarafındaki bir kubbeye yatırdığınızı, böylece Dünya'nın sürekli olarak onlardan gizlendiğini varsayalım.

(Ve, elbette, bu kişinin gözlemlerden toplayabileceklerinin ötesinde oldukları sistem hakkında özel bir bilgisi olmadığını varsayalım. Almazsanız, alfa centauri'deki tüm modern orbital mekanik ve ilgili fiziğimizi öğrendiklerini hayal edin ve sonra Ay'ımıza ışınlandı.)

Şimdi, bu kişinin gökyüzündeki gözlemlerden, üzerinde bulundukları bedenin bir ikili sistemin yarısı olduğunu tespit edebilmesi ve yörünge özelliklerini ölçebilmesi (yarı-ana eksen, eliptik, eğim) ve bariyerin konumu (diğer birliğe çok daha yakın, çok daha büyük bir ortağa karşılık gelen). Bunu anlamak için hangi gözlemlere ihtiyaç var? Bu gözlemler için hangi düzeyde gözlemsel doğruluk gereklidir ve hangi tarihsel döneme karşılık gelir? (Yani, Tycho Brahe'nin kiti yeterli miydi? Galileo'nun mi? Antik Yunanlıların mı? Yoksa bunun 19. yüzyılın sonlarına (veya daha sonra) bir gözlemevine mi ihtiyacı olacak?)

(MartinV'in cevabında da belirtildiği gibi, gökbilimcimiz, yörüngeli bir çiftle tek bir devasa gövdeye sahip olan durumları ayırt etmeyi zor bulabilir. Ayın yarıçapını, aralarındaki bilinen mesafelere sahip farklı noktalarda, à la Erathostenes ile ölçerek güneş eğimlerini ölçebiliyor .)

— Emilio Pisanty
kaynak

Yıldız paralaksı kesinlikle uzun bir yol kat edecekti, ve bu 19. yüzyıl.

@ LucJ.Bourhis Stellar paralaksı veya en azından onun öncü bileşeni, Güneş'in etrafındaki yörünge yarıçapıyla gider ve ay-yörüngesi bileşenleri bundan çok daha küçük olurdu, bu yüzden bana açık olmayan bir çözüm gibi görünüyordu (ve bu 19. yüzyıldaki gözlemlerin de gerekli doğruluğu sağlayacağı belli değil). En muhtemel adayın Güneş'in paralaksı olduğundan şüpheleniyorum (yıldızların yıldızların arka planlarıyla eşdeğer bir saatte olduğu gibi) (veya eşdeğerde, yıldızların konumları ay günüyle eşzamanlı olarak). Buna ihtiyacım var.

— Emilio Pisanty

Emin! Aklımda olan bu değildi. Tarihsel olarak, Ay'ın Dünya'dan gözlemlenebilir olması, birçoğunun afaiu'dan menteşe ettiği Dünya-Güneş mesafesini ölçmede etkili oldu. Bu mesafenin üstesinden gelmek için paralaks kullanmayı düşünüyordum.

Hala yarım aylık paralaks, Mars gibi bir şey için faydalı olabilir. Ayın yörüngesel çapı ~ 0.0026 AU, Mars ~ 1AU olabilir, böylece açı ~ 0.0052 radyan veya 0.3 derece olur, değil mi? Bunların yıllar boyunca yıldız paralaks gözlemleriyle karşılaştırıldığından emin değiliz ama bu, Mars'ın uzak yıldızlara göre konumunu gözle görülür biçimde değiştirecek gibi görünüyor.

Acaba Ay'ın 5 derecelik eğimi yeterli olur mu? (5.14 derece), bu, her 29 günde bir yukarı ve aşağı yörüngesel mesafesinin yaklaşık% 9'una ya da güneşe göre 1 derecenin 1 / 6'sına kadar çalışır. Mars'a nispeten yakın geçişte, biraz daha az. Mars'ın yukarı ya da aşağı hareket ettiğini gözlemleyen 14 gün, tutarlı bir şekilde değil, bazen yukarı, bazen aşağı indiği gibi, en belirgin olabilir.

— userLTK 15:17

Yanıtlar:

Ayın uzak tarafındaki bir vücut gelgit sismometresi hem güneş dalgasını hem de dünyanın ürettiği 20 inçlik vücut bozulmasını yakalayacaktır . Gelgit kilitliyken, ay mükemmel bir yörüngede değil ve aynı zamanda biraz sallanıyor; kurtuluş . Sismometreniz her iki etkiyi de toplamalıdır.

Her 28 günde bir mars döngüsünün paralaksını izlemek, yukarıdaki yorumlarda belirtildiği gibi, daha basit bir yol olabilir.

— Yönlendirme Yabancısı
kaynak

Bu ilginç bir cevap. Dünya gerçekten Ay'da küçük bir "gelgit" yaratacak ve özgürleşme onun hareket etmesine neden olacak. Etki küçük ve incedir - kendi başına, zeki bir bilim adamının uzayda bilinmeyen ve görünmez bir cismin varlığını çıkarmasına izin verir mi?

— MartinV

Sismik etkiler ilginç, ama gerçekte nasıl ölçebileceğin belli değil. Ve evet, paralaksın en olası cevap olduğuna katılıyorum, ancak daha nicel ve ayrıntılı bir şey arıyordum.

— Emilio Pisanty

Bu gerçekten iyi bir soru - ve oldukça ince.

TL; DR;

En erken fırsat, Güneş'in yıldız paralaksındaki aylar arası değişikliklerin gözlemcinin ya i) Ay'ın tek, çok büyük, dönen bir cisim olduğu ya da ii) çok-cisimli bir ortaklığın parçası olduğu sonucuna varması olabilir. döner sistem Bununla birlikte, i) yakın ve kuvvetli bir şekilde kavisli bir ufuk ile tutarsız görünmektedir.

Öyleyse, kesinlikle, kütle ve yerçekimi içeren kantitatif bir yörünge mekaniği modeli geliştirdiğimizde

Yıldız paralaksının bize (modern günde) doğrudan bize yardımcı olacağını sanmıyorum, bize güneşin etrafında yörüngede olduğumuzu ve Dünya-Ay sisteminin kendisi hakkında çok az şey olduğunu söylüyor.

Ay'daki bir Ptolemy eşdeğerinin (ona Ay-Ptolemy adını verin) onu nasıl görebileceğine bir bakalım. Dünya-Ay sistemini, yaratılışın merkezinde sağlam bir nesnenin üzerinde oturduğu varsayımından ayırt etmenin hiçbir yolu olmazdı. Elbette etrafındaki yörüngede bir "ay" görmezdi ama Güneş'i, yıldızları ve büyük gezegenleri görecekti. Yıldız paralaksı (ona göre Güneş) Zodyak'ta hareket eder, ona Sun'ın gezegenlerde olduğu gibi Ay'ın etrafında döndüğünü söylerdi. Gezegensel epiklinlerin varlığı, modelinin çalışması için gereken bir merak olurdu - ama öyle çalışmak ve onun dünya hakkında hiçbir fikri yok

Moon-Galileo, heliosentrik modeli geliştirebilir (ya da olmayabilir) - Dünya-Galileo'nun sahip olduğu temel bir görüşü kaçırıyor: Dünya'nın özel olmadığı, çünkü diğer gezegenlerde de aylar vardı. Moon-Galileo, Jüpiter'in yörünge sistemini ilginç bulacaktır, ancak anahtar bir içgörü değil, bu yüzden yeni modeli geliştirmeyebilir. Buna rağmen başkası yapar.

Bununla birlikte, nitel bir bilimsel dünyada, Ay gözlemcisinin ufkun arkasındaki Dünya varlığını tespit etmesine yardımcı olacak hiçbir şey olmayacaktı.

Yörünge mekaniği, kütle ve yerçekimini hesaplamaya dahil etmeye yetecek kadar geliştiğinde gerçeğin kaçınılmaz olacağını düşünüyorum. Moon-Kepler zamanında olmuş olabilir.

Gezegenlerin gözlemlerine bakan yorumlarla aynı fikirde olduğumdan emin değilim - Basit-çok büyük, dönen bir Ay bedeninin eş-yörüngeci olmadan ayrımına nasıl yardım ettiklerini anlamıyorum ( Bu yapmak için doğal bir varsayım olurdu). Ay'ın Dünya'nın etrafında dönmesi nedeniyle paralakstaki aylık değişiklikler bile, çok daha büyük bir Ay vücudunun basit dönüşünü önererek sallanabilir - ancak kahramanımız bunun açıkça görünen eğriliği ve mesafelerine olan mesafeleri ile uyumluluğunu kesinlikle sorgulayabilir. Ay ufku.

— MartinV
kaynak

Görünüşe göre sorunun amacını yanlış anladım. Gerekirse, orbital mekaniğin tam modern bilgisine sahip olabilirsiniz historical tarihsel karşılaştırmalar yaparken, çoğunlukla kavramsal ilerlemelerle değil deneysel teknikle ilgileniyorum. İsterseniz, durumu alfa centauri'deki tüm modern orbital mekaniği öğrenen ve daha sonra Ayımızın yüzeyine ışınlanan bir astronom olarak düşünebilirsiniz. Bu yüzden, yerçekimi ve mekaniğin nasıl çalıştığı hakkında tam bir bilgiye sahipler, içinde bulundukları belirli bir sistem hakkında ön gözlem bilgisine sahip değiller.

— Emilio Pisanty

Fakat Ay-Ptoleminiz devam ettiği sürece, Güneş için bir epicycle eklemek zorunda kalmayacak mıydı? Bu, heliosantrik bir bakış açısına geçtiğinizde Dünya-Ay yörünge yarıçapına çevrilecek yıldız-paralaks gözlemidir. Ama ne kadar önemli olurdu ve ölçülmesi ne kadar zor olurdu?

— Emilio Pisanty

Teşekkürler Emilio - Güneş epicycle'da, Moon-Ptolemy'de mevcut olan ekipman göz önüne alındığında çok küçük olacağını düşünüyorum. Diğer yorumunuzda - hiç yanlış anlaşılma yok; bu senin sorunundu, sanırım yanlış anladım! Ay'a nakledilen modern ekipmanlara sahip bir uzman göz önüne alındığında bence oldukça çabuk çözüleceklerini düşünüyorum - ayın görünür büyüklüğü ile birlikte paralakstaki yaldızların bir kombinasyonu kesinlikle soruna yol açacaktır. Aslında, uzman küçük, kayalık Ay'ın kendisine bakar ve derhal "Bu etrafta dolaşan nedir?" Sorusunu sorardı.

— MartinV

Evet, beklentim oldukça hızlı bir şekilde çözecekleri; Soru, nasıl ve hangi ekipmana ihtiyaç duyacaklarıydı. (Son cümlenizde, kayalık exoplanetlerin yaygınlığı hakkında ne kadar az şey bildiğimize rağmen, doğal bir ön beklenti olacağını sanmıyorum. Fakat sadece yüzeye bakmaktan Ay ve Ceres arasındaki farklar çok az. Bu yüzden, yüzey mutlaka bir uydu üzerinde olmanızı önermez. Bunun yerine, yarıçap ve yüzey yerçekimi göz önüne alındığında, kayalık yüzey ve atmosfer eksikliği oldukça doğal özellikler olabilir.)

— Emilio Pisanty

Ayın uzak tarafındaki bir gözlemci, gökyüzündeki en dikkat çekici şeyin hareketi nedeniyle tek bir gezegende durduğunu açıklamakta zorlanacaktı: güneş!

Nitekim, ayın yörüngesinin yeryüzündeki eksantrikliği nedeniyle, gün uzunluğu, yani güneşin “gökyüzünde hızı” ay yörüngenizin neresinde durduğunuza bağlıdır.

Ve yapabildiği gözlemlerden, örneğin güneş sisteminde neredeyse tamamen yuvarlak olan diğer gezegenlerin (ve iyi bilinen nedenlerden dolayı) “eliptik tek bir göksel cismin üzerinde duruyorum” hipotezini ekarte etmek zorunda kalması gerekir.

Ayın uzak tarafındaki gün uzunluğu değişimini makul bir sürede hesaplayamıyorum, bunun için üzgünüm.

Vikipedi görüntüleri ile açıklamaya çalışacağım bir başka etki: Güneşin yörüngesinin gökyüzünde yükselmesi, ayın apsidal öncülüğü ve eğik yörünge planı nedeniyle yıldan yıla değişecek (döngü: 8 ila 9 toprak arası yıl) :

Yazar: Rfassbind - Own work., Public Domain, Link

Jeolog tarafından, Homunculus 2 - İngilizce Wikipedia'dan, CC BY 3.0 , Link'ten

— J. Chomel
kaynak