gov-civil-vilareal.ptHvordan ved du, hvilken pol på en planet der er * nord * pol?
>Problemet med at vide meget om astronomi - ethvert emne, virkelig - er hvad du tænke du ved, at du virkelig ikke .
For at se: skuespilleren og komikeren Dave Foley så for nylig et af det storslåede Juno -billede af Jupiters sydpol, og stillede et temmelig vigtigt spørgsmål :
Hvis du klikker på det for at læse tråden, vil du se, at nogen '@-ed' mig ind i det for at se, om jeg vidste det. Jeg svarede med det svar, jeg altid har brugt:
55 x 5
Men derefter @Dr Zig svarede :
Hej! Det var nyheder for mig! Så jeg svarede :
Så hvad betyder alt dette? Her kommer videnskaben!
Hvis du tager en perfekt kugle og bare ser på den, er overalt på dens overflade nøjagtig den samme. De er alle i samme afstand fra midten, og det er deres eneste definerende egenskab. Som en fysiker kan formulere det, er der ingen foretrukne (specielle) punkter på overfladen. Hvert sted er ligesom hvert andet sted.
Men hvis du drejer det, som magi (men videnskab!) Vises to særlige punkter: Polerne. Det er her, rotationsaksen skærer kuglens overflade. Der er masser af måder at tænke på polerne; for eksempel andre steder på den roterende kugle, vil et punkt lave en cirkel i rummet, når det bevæger sig rundt om rotationsaksen. Men ved polerne gør de det ikke. De snurrer bare på plads.
De to poler er forskellige fra hinanden på en måde: Hvis du ser ovenfra overfladen ned til en pol, ser kuglen ud til at dreje med uret, og hvis du ser ned på den anden pol, ser det ud til at dreje mod uret.
Jorden er en kugle, og hvis du flyder i rummet over nord pol synes jorden at dreje mod uret. Ovenfra syd stang det drejer med uret.
[Bemærk: Der er ingen op eller ned i rummet, så i disse tilfælde når jeg siger 'over noget', mener jeg, at du har en vis højde over overfladen i forhold til Jordens centrum. Det er let at tænke på nordpolen som op og sydpolen ned, men det er simpelthen polisme (et ord, jeg lige har fundet på); det er en iboende fordomme, fordi de fleste mennesker bor på den nordlige halvkugle. Hvis kolonialismen var startet i f.eks. Australien og spredt sig over hele verden, ville vores kort sandsynligvis være på hovedet i forhold til det, vi er vant til.]
Som det sker, gælder det også for de fleste planeter og Solen, og derfor tweetede jeg, hvad jeg gjorde. Jeg troede, at nordpolen var defineret af planeten selv, men det er ikke tilfældet!
Den internationale astronomiske union er den officielle keeper af navne og regler og sådan ™ for astronomi, og de har en definition for nordpolen af et roterende objekt . Det er faktisk defineret ved at bruge jorden og solen som grundlag , så der er to trin.
Den ene er, at den bruger den accepterede placering af Jordens nordpol på 90 ° nordlig breddegrad i Arktis. OK, let nok. Men så siger de, at nordpolen af en anden planeten er den, der ligger på den samme himmellegeme i forhold til solsystemets uforanderlige plan som Jordens Nordpolen.
Okay, yikes. Hvad gør at betyde?
Animation, der viser Jorden rotere i den imaginære himmelsfære, himmelens sfæriske udseende omkring os. Jordens poler peger på de himmelske poler på himlen. Kredit: Tfr000 / Wikimedia Commons
Først, vi opfatter himlen som en kugle omkring os , som om vi ser indersiden af en enorm sfærisk skal. Det er faktisk en praktisk indbildskhed! Fordi Jorden snurrer, ligner det, at himlen snurrer omkring os, hvilket får stjernerne til at rejse sig og sætte sig. Og det definerer også a himmelsk Nordpolen; punktet på himlen direkte over Jordens nordpol. Det er også det punkt på himlen, stjernerne ser ud til at cirkle rundt. Det betyder, at der også er en himmelsk sydpol og ækvator. Vi kan endda projicere Jordens breddegrad og længdegrad op i himlen og skabe et koordinatgitter, vi kalder (af historiske årsager) den rette opstigning og deklination . På den måde kan vi måle en stjernes koordinater på himlen ligesom du kan give en bys koordinater på Jordens overflade.
Så enhver stjerne nord for den himmelske ækvator er på den nordlige himmellegeme, ligesom enhver by nord for Jordens ækvator er på den nordlige halvkugle.
OK, så hvad er solsystemets uforanderlige plan? Dette er en smart måde at oprette en metode til at kortlægge ting i solsystemet. Solsystemet er tredimensionelt, så vi skal bruge tre koordinater. Men vi har også brug for en oprindelse (nulpunktet) til det system, samt en måde at definere x-y-planet på.
Astronomer besluttede at bruge det samlede vinkelmoment i solsystemet til at definere det plan. Så hvad er at? Det ligner meget det lineære momentum, du kender. Hvis et objekt bevæger sig, har det momentum. Der er en streng definition af det, men ganske enkelt sagt er det objektets masse gange dets hastighed. Hvis du har to objekter af samme masse, men den ene bevæger sig hurtigere, har den mere momentum. Hvis du har to objekter med samme hastighed, men den ene er mere massiv, har den mere momentum.
Vinkelmoment er sådan, bortset fra at det omhandler et objekts rotationsmoment. Hvis du har to identiske stålkugler, men den ene drejer hurtigere, har den mere vinkelmoment. Dette bliver kompliceret, med noget af det afhængigt af massefordelingen inde i en kugle, men vi kan ignorere det her.
Dette gælder også for objektsystemer. Solen har vinkelmoment, fordi den spinder, men solsystemet selv har vinkelmoment, fordi planeterne kredser rundt om Solen (og de drejer også, selvom det er en lille faktor i forhold til deres kredsløb). Banerne er alle vippede i forhold til hinanden, men de tilføjer alle systemets samlede vinkelmoment.
En temmelig fantasifuld fremstilling af solsystemet (bemærk: intet er i skala), der viser, hvordan planeterne kredser om solen i næsten det samme plan. Kredit: Harman Smith og Laura Generosa
Hvis du kun havde en planet, der kredsede om solen, ville planen i den bane definere planet for vinkelmomentet. Med flere planeter ved lidt forskellige orbitalhældninger bidrager de dog hver især og ændrer det plan. Det uforanderlige plan er, hvad du får, når du tilføjer alle bidrag fra alle planeter (og måne og asteroider og så videre). Jupiter er den største bidragyder, men de andre gasgiganter spiller også en stor rolle.
Hvis det er lidt for meget at håndtere (hvilket jeg helt får!), Så tænk på det på denne måde: Der er en måde at definere et plan, der ligner ækvator i solsystemet. Det er matematisk og kompliceret, men det er det, vi bruger, og vi kalder det det uforanderlige plan.
Det uforanderlige plan er meget tæt på at være det samme som Solens ækvator, hvis det hjælper dig med at forestille dig det. Her er den vigtige bit: Vi definerer 'nord for det uforanderlige plan' som den halvkugle, der indeholder Jordens nordlige himmelpol .
Nu er vi klar til at få IAU -definitionen: Nordpolen på enhver planet er den pol, der peger mod et sted i den nordlige del af himlen i forhold til det uforanderlige plan.
hvad er filmen cyberbully bedømt
Solen snurrer, og den har en pol, der peger ind i den nordlige del af himlen i forhold til det uforanderlige plan, så det er Solens nordpol. Det samme for enhver planet, måne, asteroide, komet eller hvad-har-dig.
OK, som en definition får jeg det. Men jeg kan ikke lide det.
Hvorfor? Fordi ved den definition har Venus og Uranus nordpoler, der peger i samme retning som Jordens ... men Venus og Uranus vendes på hovedet . Vi ved ikke hvorfor, men det er de. Så hvis du tager ud i rummet i retning nord for det uforanderlige plan og ser ned på planeterne, vil du se dem alle dreje mod uret, undtagen Venus og Uranus.
Personligt betyder det for mig, at de vendes på hovedet. Det betyder igen, at deres sydpoler peger i retning af vores nordlige halvkugle. Det giver mening for mig.
Men IAU -definitionen siger nej. Deres nordpoler peger pr. Definition på den samme halvkugle som vores gør. Det betyder, at de ikke vendes på hovedet, det betyder, at de drejer baglæns.
Det kan være et subtilt punkt, men fysisk er det en vigtig. Det er svært at vende en planet om, men det er MEGET lettere end at stoppe den og dreje den tilbage i den modsatte retning (på trods af hvad Superman: filmen vil du tro).
bedste krystaller til fiskene
Så for mig vil jeg hellere definere en planets poler ved den måde, den drejer på. Hvis du er over nordpolen, drejer den mod uret. Det gør Venus og Uranus på hovedet.
Når Jorden roterer, ser det ud til at stjernerne laver cirkler på himlen omkring polerne. Lange eksponeringer afslører denne bevægelse, ligesom denne ekstraordinære ved den nordlige himmelpol over Golden Gate Bridge i San Francisco. Kredit: Rogelio Bernal Andreo
Jeg vil bemærke, at jeg undersøgte denne artikel, jeg fandt ud af det I 2009 ændrede IAU reglerne for mindre organer i solsystemet som asteroider, kometer og måne. Polerne på disse objekter er defineret af centrifugeringsretningen! Bortset fra i stedet for nord- og sydpolen kalder de dem de positive og negative poler. For at definere disse bruger de 'højre håndsregel': Krøl fingrene på din højre hånd, som om du vugger et krus kaffe. Hvis objektet drejer i den retning, dine fingre peger, er din tommelfinger den positive pols retning. Hvis du tænker over det, er det nøjagtigt det samme som min definition: Kig ned på den positive pol, og objektet roterer mod uret, men den regel er kun for mindre kroppe (de kan have mere komplicerede spins end planeter, fordi de kan vende om , tumle og så videre, ændre deres poler på korte tidsskalaer). For planeter er IAU -definitionen uafhængig af retningen på en planets spin. Det siger, at planetens nordpol er den på den nordlige halvkugle af himlen som defineret af Jorden.
Det virker ... selvcentreret.
Men jeg forstår det. Vi har brug for en definition, og den virker. Jeg tror, min er enklere og mindre tilbøjelig til at forårsage forvirring, men ikke at forårsage forvirring er ikke en stor motivation for IAU, tror jeg nogle gange. Astronomer har brug for en definition for at sikre, at vi alle er på samme side, selvom vi er i det mindste med denne definition.
Så jeg brugte disse tweets som en undskyldning for at skrive om denne uklare, men vigtige regel, men for at være ærlig er alt, at esoterica ikke er, hvad jeg synes, folk skal tage fra alt dette.
Jeg gik ind i den Twitter -samtale (inviteret!) Og sagde, hvad jeg syntes var rigtigt, men ikke var. Jeg lærte noget! Det er sejt. Jeg elsker at lære ting, især når det betyder, at jeg kommer til at erstatte en defekt bit viden med en, der er præcis.
Men selv det er ikke det, jeg vil have dig til at tage væk. Ikke noget ny viden, men i stedet dette spørgsmål:
Hvor meget du tænke du ved, at du gøre ved, og hvad gør du tænke du ved, at du virkelig ikke ved overhovedet?
