Neden J2000 çağının başlangıcında Dünya'nın bir z bileşeni var?

NASA HORIZONS web sayfasına gittiğimde

https://ssd.jpl.nasa.gov/horizons.cgi

ve 1 Ocak 2000'de Dünya'nın VEKTÖR koordinatlarını sor, bana Dünya'nın J2000 döneminde aşağıdaki koordinatlara sahip olduğunu söylüyor:

X = -1.756637922977122E-01 Y = 9.659912850526895E-01 Z = 2.020629118443605E-04

Bunlar astronomik birimlerle ölçülür. Web sayfasından alıntı:

Referans dönemi: J2000.0

XY düzlemi: Dünya'nın referans çağındaki yörüngesinin düzlemi

X ekseni: Dünya yörüngesinin anlık düzleminin ve referans çağda Dünya'nın ortalama ekvatorunun artan düğümü boyunca dışarı

Z ekseni: Referans döneminde Dünya'nın kuzey kutbunun yönlü (+ veya -) anlamında xy-düzlemine dik.

Ama bu rakamlar mantıklı değil! 1 Ocak 2000'de ölçtüğümüz için z değeri TAMAMEN sıfır olmalıdır. Ayrıca x tam olarak 1 ve y sıfır olmalıdır.

Ne oluyor?

Anton Gromov'un kız kardeşi Space Exploration StackExchange ağ sitesindeki sorusunda yaptığı aynı temel hatayı yaptınız : Güneşten ziyade güneş sistemi barycenter'ı çerçeve kökeni olarak kullandınız. Eğer Güneş'i kullansaydınız, görünen tutarsızlık neredeyse iki büyüklükte azalmış olurdu.

Daha az kusur, görünüşe göre öğlen yerine gece yarısı kullandığınızdır. J2000.0 dönemi, 1 Ocak 2000'de öğlen 12 Karasal Zamanı'dır. Bu, işleri çok fazla değiştirmez, ancak yine de önemlidir. O yarım günlük ofset beni bir kereden fazla ısırdı.

Yukarıdaki düzeltmeleri yapmış olsaydınız, Dünya'nın konumunun z koordinatı sıfıra düşmezdi (güneş sistemi barycenter'ı yerine Güneş merkezli ve gece yarısı yerine 12 öğlen). Dünyanın merkezi yerine Dünya-Ay merkez ofisini kullansanız bile sıfıra düşmezdi.

Sıfıra düşmemesinin bir nedeni, Dünya'nın Güneş hakkındaki yörüngesinin bir elips olmamasıdır. Dünya'nın yörüngesi bir uçakta bile yatmıyor! Bu düzlemsel olmayan hareketin temel nedeni, Ay'ın Dünya hakkındaki yörüngesinin ekliptiğe göre yaklaşık 5.15 ° eğimli olması ve Dünya'yı ekliptik ^1'e göre yukarı ve aşağı hareket ettirmesidir . Dünya'nın yörüngesi gerçekten eliptik veya hatta düzlemsel olmadığı için, bir çağdaki ekliptik düzlem, Dünya'nın Güneş'e göre konumunu (veya Güneş'in Dünya'ya göre konumunu) ortaya koyan çağa göre merkezlenmiş, zaman ortalamalı bir düzlemdir. ortalama sıfıra.

Daha az neden, J2000.0 ortalama ekliptik ve ortalama ekinoks çerçevesinin 36 yıl önce tanımlanmış olmasıdır. HORIZONS, 6 yıl önce piyasaya sürülen DE431'i kullanıyor. JPL'nin güneş sistemini modelleme yeteneği, aradan geçen otuz yılda önemli ölçüde iyileşti.

_{¹ Açıkçası, Güneş'in ekliptiğe göre aşağı yukarı sallandığını gösterir. Ekliptik düzlem kavramı eski Yunanlılara kadar uzanır ve bu tanımın izini bugüne kadar korumaktadır.}

Önceki yanıt ve bağlantılarda açıklanan küçük z-koordinat tutarsızlığına ek olarak, x-koordinatının JD 2451545'te 1 AU ve y ekseni sıfır olduğu iddiası yanlıştır. Soruya aşağıdakileri eklediniz:

X ekseni: Dünya yörüngesinin anlık düzleminin ve referans çağda Dünya'nın ortalama ekvatorunun artan düğümü boyunca dışarı

Başka bir deyişle, x ekseni, ekliptik ve ekvatoral düzlemlerin kesişim noktası olan J2000.0 döneminde Vernal ekinoksundan dışarı doğru işaret eder. Güneş, 1 Ocak'ta yükselen düğümden yaklaşık 2 2/3 ay uzaktadır, bu nedenle Dünya-Güneş yarıçapı doğrudan x ekseninde değildir.