Efemérides fundamentales
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Una efeméride fundamental del Sistema Solar es un modelo de los objetos del sistema en el espacio, con todas sus posiciones y movimientos representados con precisión. Se pretende que sea una referencia primaria de alta precisión para la predicción y observación de esas posiciones y movimientos, y que proporciona una base para un mayor refinamiento del modelo. Por lo general, no está destinado a cubrir toda la vida del Sistema Solar; por lo general, se representa con gran precisión un período de tiempo de corta duración, tal vez unos pocos siglos. Algunas efemérides largas cubren varios milenios hasta una precisión media.

Son publicados por el Jet Propulsion Laboratory como Development Ephemeris . Los últimos lanzamientos incluyen DE430, que cubre las efemérides planetarias y lunares desde el 21 de diciembre de 1549 hasta el 25 de enero de 2650 con alta precisión y está diseñado para uso general en períodos de tiempo modernos. DE431 se creó para cubrir un período de tiempo más largo del 15 de agosto de -13200 al 15 de marzo de 17191 con un poco menos de precisión para su uso con observaciones históricas y posiciones pronosticadas de largo alcance. DE432 se lanzó como una actualización menor de DE430 con mejoras en el baricentro de Plutón en apoyo de la misión New Horizons . [1]

Descripción

El conjunto de leyes físicas y constantes numéricas utilizadas en el cálculo de las efemérides debe ser autoconsistente y estar especificado con precisión. Las efemérides deben calcularse estrictamente de acuerdo con este conjunto, que representa el conocimiento más actual de todas las fuerzas y efectos físicos relevantes. Las efemérides fundamentales actuales generalmente se publican con descripciones exactas de todos los modelos matemáticos, métodos de cálculo, datos de observación y ajustes a las observaciones en el momento de su anuncio. [2] Este puede no haber sido el caso en el pasado, ya que las efemérides fundamentales fueron luego computadas a partir de una colección de métodos derivados durante décadas por muchos investigadores. [3]

La variable independiente de las efemérides es siempre el tiempo. En el caso de las efemérides más actuales, es una escala de tiempo de coordenadas relativista equivalente a la definición IAU de TCB . [3] En el pasado, el tiempo solar medio (antes del descubrimiento de la rotación no uniforme de la Tierra ) y el tiempo de efemérides (antes de la implementación de ecuaciones gravitacionales relativistas) fueron usados. El resto de las efemérides puede consistir en ecuaciones matemáticas y condiciones iniciales que describen los movimientos de los cuerpos del Sistema Solar, en datos tabulados calculados a partir de esas ecuaciones y condiciones, o en representaciones matemáticas condensadas de los datos tabulados.

Una efeméride fundamental es la base a partir de la cual se calculan las efemérides, los fenómenos y los elementos orbitales aparentes para los almanaques astronómicos, náuticos y de topógrafos. Las efemérides aparentes dan posiciones y movimientos de los cuerpos del Sistema Solar tal como los ven los observadores de la superficie de la Tierra, y son útiles para los astrónomos, navegantes y topógrafos en la planificación de observaciones y en la reducción de los datos adquiridos, aunque gran parte del trabajo de los dos últimos ha sido reemplazado por la tecnología GPS . Los fenómenos son eventos relacionados con las configuraciones de los cuerpos del Sistema Solar, por ejemplo , tiempos de subida y puesta , fases , eclipses y ocultaciones , y tienen muchas aplicaciones civiles y científicas.Los elementos orbitales son descripciones del movimiento de un cuerpo en un instante en particular, que se utilizan para el cálculo adicional de la posición del cuerpo a corto plazo cuando no se requiere una alta precisión.

Historia

A los astrónomos se les ha encomendado la tarea de calcular efemérides precisas, originalmente con fines de navegación marítima, desde al menos el siglo XVIII. En Inglaterra, Carlos II fundó el Observatorio Real en 1675, [4] que comenzó a publicar El Almanaque Náutico en 1766. [5] En Francia, el Bureau des Longitudes se fundó en 1795 para publicar el Connaissance des Temps . [6] Las primeras efemérides fundamentales de estas publicaciones provienen de muchas fuentes y autores diferentes a medida que maduraba la ciencia de la mecánica celeste . [7]

A finales del siglo XIX, los métodos analíticos de perturbaciones generales alcanzaron los límites probables de lo que podría lograrse mediante el cálculo manual. Las "teorías" planetarias de Newcomb [8] [9] [10] [11] [12] [13] y Hill [14] [15] formaron las efemérides fundamentales del Almanaque Náutico en ese momento. Para el Sol, Mercurio, Venus y Marte, las tabulaciones del Almanaque Astronómico continuaron derivándose del trabajo de Newcomb y Ross [16] hasta 1983. En Francia, los trabajos de LeVerrier [17] [18] [19] [20][21] y Gaillot [22] [23] [24] formaron las efemérides fundamentales del Connaissance des Temps .

Desde mediados del siglo XX, se comenzó a trabajar en la integración numérica de las ecuaciones de movimiento en las primeras máquinas de computación con el propósito de producir efemérides fundamentales para el Almanaque Astronómico . Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y Plutón se basaron en el trabajo de Eckert, et al . [25] y Clemence [26] hasta 1983. Las efemérides fundamentales de la Luna, siempre un problema difícil en la mecánica celeste, siguió siendo un trabajo en progreso hasta principios de la década de 1980. Se basó originalmente en el trabajo de Brown, [27] con actualizaciones y correcciones de Clemence, et al . [28] y Eckert,et al . [29] [30] [31]

A partir de 1984, comenzó una revolución en los métodos de producción de efemérides fundamentales. [32] A partir de 1984 hasta 2002, las efemérides fundamentales del Almanaque Astronómico fue el Jet Propulsion Laboratory 's DE200 / LE200 , una efemérides totalmente integradas numéricamente-instalados en modernas observaciones de posición y velocidad del Sol, la Luna y los planetas. Desde 2003 en adelante (a partir de febrero de 2012), se ha utilizado el DE405 / LE405 del JPL , una efemérides integrada referida al Marco de Referencia Celeste Internacional . [3] En Francia, el Bureau des Longitudes comenzó a utilizar su teoría semi-analítica VSOP82 generada por máquina en 1984, [33]y su trabajo continuó con la fundación del Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides en 1998 y la serie INPOP [34] [35] de efemérides numéricas. DE405 / LE405 fueron reemplazados por DE421 / LE421 en 2008. [36]

Ver también

  • Efemérides americanas y almanaque náutico
  • Almanaque astronómico
  • Efemérides de desarrollo de laboratorio de propulsión a chorro
  • Tablas del sol de Newcomb
  • El Almanaque Náutico

Referencias y notas

  1. ^ Folkner (30 de abril de 2014). "JPL Memo IOM 392R-14-003" (PDF) .
  2. ^ Véase, por ejemplo, Standish (1998). "Efemérides planetarias y lunares JPL DE405 / LE405" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 20 de febrero de 2012. ; Fienga; et al. (2010). "INPOP10a" (PDF) . ; Pitjeva (2004). "Efemérides de planetas de alta precisión: EPM y determinación de algunas constantes astronómicas" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 31 de octubre de 2008.
  3. ↑ a b c Standish y Williams (2010). "CAPÍTULO 8: Efemérides orbitales del sol, la luna y los planetas" (PDF) . Un capítulo de una versión aún no publicada (febrero de 2012) del Suplemento Explicativo (ver Fuentes )
  4. ^ "Historia del Real Observatorio de Greenwich" . 14 de septiembre de 2015.
  5. ^ "Historia del almanaque náutico" .
  6. ^ "Historia del IMCCE" . Archivado desde el original el 27 de febrero de 2012 . Consultado el 10 de febrero de 2012 .
  7. ^ Véase el Suplemento explicativo (1961), cap. 7 o Suplemento explicativo (1992), cap. 13 para obtener listas extensas de fuentes de las primeras efemérides fundamentales del Almanaque Náutico . (ver fuentes )
  8. ^ Newcomb (1898). "Tablas del movimiento de la Tierra sobre su eje y alrededor del sol" . Documentos astronómicos preparados para el uso de las efemérides americanas y el almanaque náutico . Oficina de Imprenta del Gobierno de EE. UU., Washington, DC. VI (Parte I).
  9. ^ Newcomb (1898). "Tablas del movimiento heliocéntrico de Mercurio" . Astronom. Papeles American Ephem . VI, part II (2): 171. Bibcode : 1898USNAO ... 6..171N .
  10. ^ Newcomb (1898). "Tablas del movimiento heliocéntrico de Venus" . Astronom. Papeles American Ephem . VI, parte III: 271. Bibcode : 1898USNAO ... 6..271N .
  11. ^ Newcomb (1898). "Tablas del movimiento heliocéntrico de Marte" . Astronom. Papeles American Ephem . VI, parte IV (4): 383. Bibcode : 1898USNAO ... 6..383N .
  12. ^ Newcomb (1898). "Tablas del movimiento heliocéntrico de Urano" . Astronom. Papeles American Ephem . VII : 1. Código Bibliográfico : 1898USNAO ... 7R ... 1N .
  13. ^ Newcomb (1898). "Tablas del movimiento heliocéntrico de Neptuno" . Astronom. Papeles American Ephem . VII : 1. Código Bibliográfico : 1898USNAO ... 7Q ... 1N .
  14. ↑ Hill (1898). "Tablas de Júpiter" . Astronom. Papeles American Ephem . VII .
  15. ↑ Hill (1898). "Tablas de Saturno" . Astronom. Papeles American Ephem . VII .
  16. ^ Ross (1917), Nuevos elementos de Marte , Astronom. Papeles American Ephem., IX
  17. ^ LeVerrier (1858). "Théorie et Tables du Mouvement Apparent du Soleil" . Annales de l'Observatoire Impérial de Paris (en francés). IV .
  18. ^ LeVerrier (1859). "Théorie et Tables du Mouvement de Mercure" . Annales de l'Observatoire Impérial de Paris (en francés). V .
  19. ^ LeVerrier (1861). "Théorie et Tables du Mouvement de Vénus" . Annales de l'Observatoire Impérial de Paris, Mémoires (en francés). VI .
  20. ^ LeVerrier (1861). "Théorie et Tables du Mouvement de Mars" . Annales de l'Observatoire Impérial de Paris, Mémoires (en francés). VI .
  21. ^ LeVerrier desarrolló y publicó sus teorías originales de los planetas exteriores en Annales de l'Observatoire de Paris, Mémoires | volume = X- | volume = XIV
  22. ^ Gaillot (1913). "Tablas Rectifiées du Mouvement de Jupiter" . Annales de l'Observatoire de Paris, Mémoires (en francés). XXXI .
  23. ^ Gaillot (1904). "Tablas Rectifiées du Mouvement de Saturne" . Annales de l'Observatoire de Paris, Mémoires (en francés). XXIV .
  24. ^ Gaillot (1910). "Tablas Nouvelles des Mouvements d'Uranus et de Neptune" . Annales de l'Observatoire de Paris, Mémoires (en francés). XXVIII .
  25. ^ Eckert; Brouwer; Clemence (1951), Coordenadas de los cinco planetas exteriores 1953-2060 , Astronom. Papeles American Ephem., XII
  26. ^ Clemence (1954), Perturbaciones de los cinco planetas exteriores por los cuatro interiores , Astronom. Papeles American Ephem., XIII
  27. ^ Marrón (1919). Tablas del movimiento de la luna . Prensa de la Universidad de Yale, New Haven, CT.
  28. ↑ Clemence, G. M; Porter, J. G; Sadler, D. H (1952). "Aberración en las efemérides lunares". Revista astronómica . 57 : 46–47. Código Bibliográfico : 1952AJ ..... 57 ... 46C . doi : 10.1086 / 106703 .
  29. ^ Eckert, W. J; Walker, M. J; Eckert, D (1966). "Transformación de las coordenadas lunares y parámetros orbitales" . Revista astronómica . 71 : 314–332. Código Bibliográfico : 1966AJ ..... 71..314E . doi : 10.1086 / 109923 .
  30. ^ Eckert, W. J; Van Flandern, T. C; Wilkins, G. A (1969). "Una nota sobre la evaluación de la latitud de la luna" . Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . 146 (4): 473–478. Código bibliográfico : 1969MNRAS.146..473E . doi : 10.1093 / mnras / 146.4.473 .
  31. ^ Véase también Oficina del Almanaque Náutico, Observatorio Naval de Estados Unidos; HM Nautical Almanac Office, Royal Greenwich Observatory (1954), Efemérides lunares mejoradas , Imprenta del gobierno de EE. UU., Washington, DC.
  32. ^ Véase Newhall, X. X; Standish, E. M; Williams, J. G. (1983). "DE 102 - Una efemérides numéricamente integrada de la luna y los planetas que abarcan cuarenta y cuatro siglos". Astronomía y Astrofísica . 125 (1): 150. Bibcode : 1983A & A ... 125..150N . para una buena descripción de los nuevos métodos desde sus inicios.
  33. ^ Bretagnon, P (1982). "Théorie du mouvement de l'ensemble des planètes. Solución VSOP82". Astronomía y Astrofísica (en francés). 114 : 278. Bibcode : 1982A & A ... 114..278B .
  34. ^ Fienga; et al. (2006). "INPOP06. Una nueva efemérides planetaria numérica" (PDF) . ; Fienga; et al. (2008). "INPOP08, una efemérides planetaria 4-D" (PDF) . ; Fienga; et al. (2010). "INPOP10a" (PDF) .
  35. ^ Efemérides planetarias INPOP17a (PDF) . Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides. ISBN  2-910015-79-3.
  36. ^ Folkner, William (30 de abril de 2014). "Efemérides planetarias y lunares del JPL" .

Fuentes

  • Oficina de Almanaque Náutico, Observatorio Naval de EE. UU. Y Oficina de Almanaque Náutico de HM, Observatorio Real de Greenwich, Suplemento explicativo de las efemérides astronómicas y las efemérides americanas y el almanaque náutico . Londres: Her Majesty's Stationery Office, 1961 (reimpresión 1974)
  • Oficina de Almanaque Náutico, Observatorio Naval de EE. UU. Y Oficina de Almanaque Náutico HM, Observatorio Real de Greenwich, PK Seidelmann, editor, Suplemento explicativo del Almanaque astronómico . Mill Valley, California: University Science Books, 1992 (reimpresión 2005)
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