Wie hat sich die Erdumlaufbahn in Hunderten von Millionen oder Milliarden von Jahren verändert?


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Erstens weiß ich, dass es schwierig ist, die Umlaufbahnmechanik von 8 Planeten zu modellieren, aber es gibt einige Theorien, zum Beispiel, dass Jupiter sich der Sonne zugewandt hat und sich dann wegbewegt hat. Artikel

und Uranus und Neptun haben Flecken geschaltet Artikel

Gibt es ziemlich gute Beweise dafür, wie sich die Erdumlaufbahn im Laufe der Zeit verändert hat? Ich erinnere mich, dass ich geologische Beweise dafür gelesen habe, dass ein Jahr länger war, was bedeutet, dass die Erde früher weiter von der Sonne entfernt war, aber seitdem konnte ich diesen Artikel nicht mehr finden, und für diese Frage können wir einen Tag als zählen 24 Stunden, obwohl ein Tag vor Hunderten von Millionen oder Milliarden von Jahren viel kürzer war. - Fußnote, ich konnte diesen Artikel immer noch nicht finden, aber mir fällt ein, dass es kürzere Tage gewesen sein könnten, nicht längere Jahre - also nimm diesen Teil mit einem Körnchen Salz.

Gibt es gute Studien darüber, wie viele 24-Stunden-Tage in einem Jahr vor 100, 300, 500, 800 Millionen Jahren lagen? oder vor 1 oder 2 Milliarden Jahren? Entweder geologische oder orbitale Modellierung? Am liebsten etwas, das ein Laie lesen kann, nicht etwas, das von und für Doktoranden geschrieben wurde?

Oder irgendwelche guten Zusammenfassungen, auch ermutigt. Vielen Dank.

Ich habe diesen Artikel auch gefunden, aber er scheint eher theoretisch als evidenzbasiert zu sein. http://www.futurity.org/did-orbit-mishap-save-earth-from-freezing/


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Ein Kommentar zur Verdeutlichung: Ich glaube, der normalerweise zitierte geologische Beweis ist, dass die Tageslänge zugenommen hat, dh eine langsamere Rotation der Erde, die durch Gezeiteneffekte verursacht wird. (Diese Beweise stammen aus den täglichen Wachstumsspuren fossiler Korallen - es gab ungefähr 400 Tage pro Jahr in der Devon-Zeit.) Dieser Teil bezieht sich also nicht auf Erdumlaufbahnänderungen.
Andy

Antworten:


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Was die Umlaufzeit der Erde bestimmt, ist ihr Umlaufdrehimpuls und die Masse der Sonne. Zwei Ereignisse haben mit Sicherheit die Umlaufzeit der Erde verändert: (a) welcher Zusammenstoß auch immer den Mond bildete und (b) der kontinuierliche Prozess des Massenverlusts der Sonne. Eine dritte Möglichkeit (c) besteht darin, dass Gezeitendrehmomente von der Sonne den Drehimpuls der Erde erhöht haben.

Da (a) wahrscheinlich irgendwann in den ersten zehn Millionen Jahren passiert ist und sich der Drehimpuls der Erde wahrscheinlich nicht wesentlich verändert hat, hängt dies von der Geschwindigkeit, der Masse und der Richtung des Impaktors und der vom Erdmond verlorenen Masse ab System - Ich werde es ignorieren.

(b). Aus Beobachtungen jüngerer Sonnenanaloga geht hervor, dass der Massenverlust der frühen Sonne viel größer war als die bescheidene Rate, mit der sie jetzt über den Sonnenwind Masse verliert. Eine Übersicht von Guedel (2007) deutet auf eine Massenverlustrate in den letzten 4,5 Milliarden Jahren hin, die mit (mit erheblicher Unsicherheit über den Potenzgesetzindex) ansteigt , wobei t die Zeit seit der Geburt ist, und auf eine anfängliche solare Masse zwischen 1 % und 7% größer als jetzt.t-2.3t

Die Erhaltung des Drehimpulses und des dritten Kepler-Gesetzes bedeutet, dass und P M - 2 . Daher war die Umlaufzeit der Erde in der Vergangenheit aufgrund des solaren Massenverlusts um 2-14% kürzer, hat sich aber in den letzten 2-3 Milliarden Jahren ihrem aktuellen Wert angenähert.einM-1PM-2

Wenn die Zeitabhängigkeit des Sonnenwindkraftgesetzes sehr stark ist, trat der größte Teil des Massenverlustes früh auf, der Gesamtmassenverlust wäre jedoch größer gewesen. Andererseits impliziert ein geringerer Gesamtmassenverlust einen geringeren Massenverlust und die Erde verbringt längere Zeit in einer kleineren Umlaufbahn.

(c) Das von der Sonne auf die Erd-Sonnen-Umlaufbahn ausgeübte Gezeitendrehmoment erhöht den Umlaufabstand, da die Rotationsperiode der Sonne kürzer ist als die Umlaufperiode der Erde. Die von der Erde ausgelöste "Wölbung" der Sonne übt ein Drehmoment aus, das den Drehimpuls der Umlaufbahn erhöht, ähnlich wie die Wirkung der Erde auf den Mond.

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Vielen Dank. Sehr schöne ausführliche Antwort. Das habe ich bis heute nicht gesehen.
UserLTK

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Die Exzentrizität der Erdumlaufbahn variiert mit der Zeit von nahezu kreisförmig (niedrige Exzentrizität von 0,0034) bis leicht elliptisch (hohe Exzentrizität von 0,058). Es dauert ungefähr 100.000 Jahre, bis die Erde einen vollständigen Zyklus durchlaufen hat. In Perioden hoher Exzentrizität kann die Strahlenbelastung auf der Erde dementsprechend zwischen Perioden von Perihel und Aphel stärker schwanken. Diese Schwankungen sind in Zeiten geringer Exzentrizität ebenfalls weitaus milder. Gegenwärtig liegt die Exzentrizität der Erdumlaufbahn bei etwa 0,0167, was bedeutet, dass ihre Umlaufbahn näher an der Kreisbahn liegt.



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Seit dem späten schweren Bombardement konnte sich die Erdumlaufbahn kaum verändert haben. Immerhin ist das Leben seitdem hier. Die meisten Wissenschaftler glauben, dass die Antwort auf das schwache Paradoxon der jungen Sonne eine dickere CO2-Atmosphäre ist und nicht, dass die Erde näher dran ist.

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