Wo finde ich einen Datensatz über die Anfangsbedingungen unseres Sonnensystems?

8

Wie der Titel schon sagt, brauche ich einen Datensatz unseres Sonnensystems. Ähnlich wie bei http://bima.astro.umd.edu/nemo/archive/#iau25 , insbesondere bei Dubinsky-Milchstraßen-Andromeda-Daten.

Ich erstelle eine n-Körpersimulation für die Schule und kann anscheinend keine anfänglichen Partikelbedingungen finden, mit denen ich unser Sonnensystem in der von mir entwickelten Software simulieren könnte. Ich brauche Ausgangspositionen, Geschwindigkeit und Masse.

Irgendeine Idee, wo ich das finden könnte?

Vielen Dank.

solar-system software n-body-simulations

— Isracg
quelle

3

Horizonte Der Ephemeridengenerator kann Ihnen die Positions- und Geschwindigkeitsvektoren eines Planeten zu einem bestimmten Zeitpunkt anzeigen.

Dies ist eine Reihe möglicher Optionen:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wenn Sie auf dieser Seite auf Ephemeride generieren klicken , erhalten Sie Positions- und Geschwindigkeitsvektoren:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Über den Positions- und Geschwindigkeitsvektoren befinden sich das julianische Datum sowie das konventionellere Datum.

Wikipedia kann die Massen der Sonne und der Planeten angeben.

— HopDavid
quelle

2

Ich konnte die kartesischen Orbitalvektoren für alle Hauptkörper nur in der J2000-Epoche von HORIZON erhalten. Ich könnte die Berichterstattung durch die Zeit verlängern. Dabei kann es leicht zu einer Datenüberlastung kommen. Meine Simulation wird allein anhand der Gravitations- und Bewegungsgesetze modelliert. Dies führt zu Ergebnissen, die den veröffentlichten überraschend nahe kommen. Das Rückwärtslaufen des Sonnensystems (durch Umkehren der Geschwindigkeitsvektoren) hat mir die Anfangsvektoren bis 1900 zurückgegeben. Dies ist alles, was ich brauchte, und die Ergebnisse waren nah genug für meine Zwecke. Ich habe noch die CSV-Dateien.

Ich hatte auch alle möglichen Probleme mit der Horizontschnittstelle. Zum Beispiel hatte die Änderung des Datums keine Auswirkung auf den Wert der Vektoren. dh: Alle angegebenen Startdaten haben die gleichen Werte. In letzter Zeit konnte ich dieses Kunststück nicht wiederholen. Es gibt offensichtlich einige ernsthafte Probleme mit dieser Schnittstelle, insbesondere in letzter Zeit.

Ich weiß, dass die Daten, die ich erhalten habe, korrekt waren, da sie perfekt mit veröffentlichten Ereignissen korrelieren, z. B. dem jüngsten Transit von Merkur.

Auch ich suche noch nach dieser Art von Daten.

— Abe
quelle

1

In welcher Sprache schreiben Sie diese Simulation? Ist es 2D oder 3D? Benötigen Sie nur Positionen und Geschwindigkeiten für unsere Planeten des Sonnensystems?

Ich habe genau das getan (simulierte das Sonnensystem in Fortran) und brauchte keine genauen Anfangspositionen. Alles, was ich brauchte, waren Anfangsradien (in AU von der Sonne / Schwerpunkt) und Anfangsgeschwindigkeiten. Verwenden Sie einen Zufallszahlengenerator, um die Planeten an zufälligen Stellen entlang ihrer Umlaufbahnen zu verteilen. In Fortran sah das so aus:

CALL RANDOM_NUMBER(randNum)
degrees = 2*3.141592653
theta(1:15) = degrees*randNum(1:15)

Und dort habe ich eine Anordnung von 15 zufälligen radialen Positionen. Sie können Anfangsgeschwindigkeiten der Planeten unseres Sonnensystems von jeder seriösen Ressource erhalten.

— IronWaffleMan
quelle

Würde diese Lösung nicht annehmen, dass Planeten Kreisbahnen haben?

— Isracg

Ja, leider. Zum Glück ist dies eine vernünftige Annahme. Welche Planeten versuchen Sie zu simulieren? Es würde ein bisschen mehr helfen, wenn wir mehr über die anfänglichen Parameter und Ziele Ihres Projekts wüssten.

— IronWaffleMan

Nun, zuerst mache ich das in C # mit OpenCL und OpenGL. Ich verwende den naiven O (n ^ 2) -Algorithmus, da dieser am einfachsten in OpenCL zu implementieren war. Zuerst habe ich versucht, die Kollision zwischen Milchstraße und Andromeda zu simulieren, aber dies stellte sich als sehr langsam heraus. Jetzt versuche ich nur, unser Sonnensystem in 2D zu simulieren.

— Isracg

OK, also ... C # ist für diese Art des wissenschaftlichen Rechnens weit weniger geeignet als C / C ++ / Fortran. Wofür verwenden Sie OpenCL / GL? Das Sonnensystem zu simulieren ist viel einfacher als die Kollision von Milliarden von Sternen, ja. Für den Anfang können Sie Merkur ignorieren, es sei denn, Sie interessieren sich wirklich dafür (es beeinflusst nichts anderes). Simulieren Sie dies, um zu sehen, wie es auf Instabilität oder ein anderes Endziel reagiert?

— IronWaffleMan

Nun, ich kenne C # am besten als Fortran und verwende OpenGL zur Visualisierung und OpenCL zur Parallelität. Mein Endziel ist die Visualisierung der Planetenbahnen um die Sonne.

— Isracg

1

Sie sind wahrscheinlich schon lange weitergezogen, aber nur als Referenz werden die Anfangsbedingungen, die HORIZONS verwendet, in ftp://ssd.jpl.nasa.gov/pub/eph/planets/Linux/ erwähnt ("header.431_572"). README.txt, aber der einzige Ort, an dem ich sie in "Tabellenform" finden konnte, ist in meinem eigenen Git-Repository:

https://github.com/barrycarter/bcapps/blob/master/ASTRO/header.431_572

Die Werte werden unter http://ilrs.gsfc.nasa.gov/docs/2014/196C.pdf ab Seite 39, "VI. Anfangsbedingungen und Konstanten" erläutert , insbesondere in den Tabellen ab Tabelle 4 auf Seite 47 und endet mit Tabelle 13 auf Seite 74.

Ich habe Skripte geschrieben, um die Anfangsbedingungen einzurichten und die Differentialgleichungen mit Mathematica numerisch zu lösen. Daher kann Folgendes hilfreich sein:

https://github.com/barrycarter/bcapps/blob/master/ASTRO/README

https://github.com/barrycarter/bcapps/blob/master/ASTRO/bc-header-values.pl

https://github.com/barrycarter/bcapps/blob/master/ASTRO/bc-integrate.m

Wenn ich die Schrittgröße ausreichend reduziere (die Standardschrittgröße von Mathematica ist zu groß), stimmen meine Ergebnisse eng mit denen von HORIZONS überein:

https://github.com/barrycarter/bcapps/blob/master/ASTRO/bc-integrate-compare.m

— Barrycarter
quelle