惑星のどの極が*北*極であるかをどうやって知るのですか?

どの映画を見るべきですか?
 
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天文学について多くのことを知ることの問題は、実際にはどんな主題でも、あなたが何をしているのかということです。 考える あなたは本当にあなたが知っている しないでください



つまり、俳優でコメディアンのデイブフォーリーは、最近、木星の南極の壮大なジュノ像の1つを見ました。 かなり顕著な質問をしました

それをクリックしてスレッドを読むと、誰かが私を「@ -ed」して、私が知っているかどうかを確認していることがわかります。 私は答えた 私がいつも使ってきた答えで:







しかしその後 @DrZigが返信しました

おい!それは私にとってニュースでした! だから私は答えた

では、これはどういう意味ですか?科学がやってきた!

完璧な球を取り、それを見るだけで、その表面のどこもまったく同じです。それらはすべて中心から同じ距離にあり、それが唯一の特徴です。物理学者がそれを言い表すかもしれないように、表面に好ましい(特別な)点はありません。すべてのスポットは他のすべてのスポットと同じです。





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しかし、それを回転させると、魔法のように(しかし科学です!)、2つの特別なポイントが現れます:ポール。これらは、回転軸が球の表面と交差する場所です。極について考える方法はたくさんあります。たとえば、回転する球上の他の場所では、点は回転軸の周りを移動するときに空間内で円を描きます。しかし、極ではそうではありません。それらはその場で回転するだけです。

2つの極は、1つの点で互いに異なります。表面の上から一方の極を見下ろすと、球は時計回りに回転しているように見え、もう一方の極を見下ろすと、反時計回りに回転しているように見えます。

地球は球体であり、あなたが上の宇宙に浮かんでいた場合 極地球は反時計回りに回転しているように見えます。上から ポールは時計回りに回転します。

[注:空間には上下がないので、これらの場合、「何かの上」と言うときは、地球の中心に対して地表からある程度の高度があることを意味します。北極を上に、南極を下に考えるのは簡単ですが、それは単に極論(私が作ったばかりの言葉)です。ほとんどの人が北半球に住んでいるので、それは固有の偏見です。植民地主義が、たとえばオーストラリアで始まり、世界中に広がっていたとしたら、私たちの地図は、私たちが慣れているものと比べて逆さまになっている可能性があります。]

たまたま、それはほとんどの惑星と太陽にも当てはまります。それが私がしたことをツイートした理由です。北極は惑星自体によって定義されていると思いましたが、そうではありません!

国際天文学連合は、天文学のための名前と規則およびそのような™の公式の番人であり、 回転するオブジェクトの北極の定義があります 。それは実際に定義されています 地球と太陽を基礎として使用する 、したがって、2つのステップがあります。

1つは、北極圏の北緯90度にある、地球の北極の許容位置を使用することです。 OK、簡単です。しかし、彼らはの北極は 惑星は、太陽系の不変面に対して同じ天球にある惑星です。 地球の 北極。

はい、そうです。何をしますか それ 平均?

地球が架空の天球の中で回転している様子、私たちの周りの空が球形に見えるアニメーション。地球の極は、空の天の極を指しています。クレジット:Tfr000 /ウィキメディアコモンズ

地球が架空の天球の中で回転している様子、私たちの周りの空が球形に見えるアニメーション。地球の極は、空の天の極を指しています。クレジット: Tfr000 /ウィキメディアコモンズ

初め、 私たちは空を私たちの周りの球体として認識します 、巨大な球殻の内部を見ているように。それは実際には便利なうぬぼれです!地球が自転しているので、空が私たちの周りを自転しているように見え、星が上昇して沈みます。そしてそれはまた定義します 北極;地球の北極の真上にある空のポイント。それはまた、星が周りを一周しているように見える空のポイントでもあります。つまり、天の南極と赤道もあるということです。地球の緯度と経度を空に投影して、(歴史的な理由から)私たちが呼ぶ座標グリッドを作成することもできます。 赤経と赤緯 。そうすれば、地球の表面で都市の座標を指定できるのと同じように、空の星の座標を測定できます。

したがって、地球の赤道の北にある都市が北半球にあるのと同じように、天の赤道の北にある星はすべて北天半球にあります。

さて、太陽系の不変面は何ですか?これは、太陽系の物事をマッピングする方法を設定するための賢い方法です。太陽系は3次元であるため、3つの座標を使用する必要があります。ただし、そのシステムの原点(ゼロ点)と、x-y平面を定義する方法も必要です。

天文学者は、太陽系の全角運動量を使用してその平面を定義することにしました。だから何ですか それ? それはあなたが精通している線形運動量によく似ています。オブジェクトが動いている場合、その勢いがあります。あります 厳密な定義 簡単に言えば、オブジェクトの質量に速度を掛けたものです。同じ質量の2つのオブジェクトがあり、一方がより速く移動している場合、より勢いがあります。同じ速度で2つのオブジェクトがあり、一方がより重い場合、より勢いがあります。

角運動量は、オブジェクトの回転運動量を扱うことを除けば、そのようなものです。 2つの同一の鋼球があり、一方がより速く回転している場合、角運動量が大きくなります。これは複雑になり、球内の質量分布に依存するものもありますが、ここでは無視できます。

これは、オブジェクトのシステムにも当てはまります。太陽は回転するため角運動量を持ちますが、惑星が太陽の周りを周回するため、太陽系自体は角運動量を持ちます(そして、惑星はそれらの軌道と比較して小さな要因ですが、同様に回転します)。軌道はすべて互いに相対的に傾斜していますが、それらはすべてシステムの全体的な角運動量に追加されます。

太陽系のかなり空想的な表現(注:縮尺は何もありません)。惑星がほぼ同じ平面で太陽をどのように周回しているかを示しています。クレジット:HarmanSmithとLauraGenerosaズームイン

太陽系のかなり空想的な表現(注:縮尺は何もありません)。惑星がほぼ同じ平面で太陽をどのように周回しているかを示しています。クレジット: ハーマン・スミスとローラ・ジェネローザ

太陽を周回する惑星が1つしかない場合、その軌道の平面が角運動量の平面を定義します。ただし、軌道の傾きがわずかに異なる複数の惑星では、それぞれが寄与し、その平面を変更します。不変面は、すべての惑星(および月、小惑星など)のすべての寄与を追加したときに得られるものです。木星が最大の貢献者ですが、他のガス巨人も大きな役割を果たしています。

それがすべて少し多すぎて処理できない場合(私は完全に理解できます!)、次のように考えてください。太陽系の赤道のような平面を定義する方法があります。それはマシーで複雑ですが、それは私たちが使用するものであり、私たちはそれを不変面と呼びます。

不変面は、それを想像するのに役立つのであれば、太陽の赤道と同じに非常に近いです。重要な点は次のとおりです。 「不変面の北」を、地球の北天の極を含む半球と定義します。

これで、IAUの定義を取得する準備が整いました。惑星の北極は、不変面に対して空の北のどこかに向いている極です。

太陽は回転し、不変面に対して空の北の部分を指す極を持っているので、それが太陽の北極です。どんな惑星、月、小惑星、彗星、またはあなたが持っているものについても同じです。

OK、定義として私はそれを理解します。しかし、私はそれが好きではありません。

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どうして?その定義により、金星と天王星には地球と同じ方向を指す北極があるからです… しかし、金星と天王星は逆さまになっています 。理由はわかりませんが、そうです。したがって、不変面の北の方向に宇宙に向かい、惑星を見下ろすと、金星と天王星を除いて、すべてが反時計回りに回転しているのがわかります。

個人的には、それは私にとってそれらが逆さまになっていることを意味します。つまり、南極が北半球の方向を指していることを意味します。それは私には理にかなっています。

しかし、IAUの定義はノーと言っています。彼らの北極は、定義上、私たちと同じ半球を指しています。つまり、上下逆さまになっていないということです。つまり、逆回転しているということです。

微妙な点かもしれませんが、物理的には重要な点です。惑星をひっくり返すのは難しいですが、それを止めて反対方向に回転させるよりもはるかに簡単です(それにもかかわらず スーパーマン:映画 信じてもらえますか)。

ですから、私にとっては、惑星の極を回転する方法で定義したいと思います。北極より上にいる場合は、反時計回りに回転します。それは金星と天王星を逆さまにします。

地球が自転すると、星は極の周りの空に円を描くように見えます。長時間露光は、サンフランシスコのゴールデンゲートブリッジに架かるこの異常な北天の極のように、この動きを明らかにします。クレジット:Rogelio Bernal Andreoズームイン

地球が自転すると、星は極の周りの空に円を描くように見えます。長時間露光は、サンフランシスコのゴールデンゲートブリッジに架かるこの異常な北天の極のように、この動きを明らかにします。クレジット: Rogelio Bernal Andreo

私が見つけたこの記事を調査していたことに注意します 2009年、IAUは太陽系の小体の規則を変更しました 小惑星、彗星、月のように。これらのオブジェクトの極は、スピンの方向によって定義されます!北極と南極の代わりに、それらを正極と負極と呼びます。これらを定義するために、彼らは「右手の法則」を使用します:あなたがコーヒーのマグカップを抱きしめているようにあなたの右手の指を回転させます。オブジェクトが指が指している方向に回転する場合、親指は正極の方向です。あなたがそれについて考えるならば、それは私の定義とまったく同じです:正極を見下ろし、オブジェクトは反時計回りに回転していますが、そのルールはマイナーな物体のためだけです(それらはひっくり返ることができるので惑星よりも複雑なスピンを持つことができます、タンブルなど、短い時間スケールで極を変更します)。惑星の場合、IAUの定義は、惑星のスピンの方向とは無関係です。惑星の北極は、地球によって定義された空の北半球にあるものであると書かれています。

それは…自己中心的だと思われます。

しかし、私はそれを理解します。定義が必要であり、それは機能します。私の方が単純で、混乱を引き起こす可能性は低いと思いますが、混乱を引き起こさないことは、IAUの大きな動機ではないと思うことがあります。天文学者は、私たち全員が同じページにいることを確認するためにいくつかの定義が必要ですが、少なくともこの定義では、私たちはそうです。

だから私はこれらのツイートを言い訳としてこのあいまいだが重要なルールについて書くために使用しましたが、正直に言うと、エソテリカは人々がこれらすべてから取り除くべきだと私が思うものではありません。

私はそのTwitterの会話に足を踏み入れ(招待されました!)、正しいと思うことを言いましたが、そうではありませんでした。私は何かを学びました!カッコいい。私は物事を学ぶのが大好きです。特に、誤った知識を正確な知識に置き換えることができる場合はなおさらです。

しかし、それでも私があなたに奪って欲しいものではありません。いくつかの新しい知識ではなく、代わりにこの質問:

いくらですか 考える あなたはあなたが 行う 知っている、そしてあなたは何をしますか 考える あなたは本当にあなたが知っている しないでください まったく知っていますか?