Quelle était la durée de l'an 1 million d'années en arrière?

Nous savons que l'univers se développe progressivement et cela signifie indirectement que la force gravitationnelle entre le soleil, la terre, les planètes et d'autres étoiles (à peu près n'importe quoi dans l'univers) diminue progressivement car la force gravitationnelle est indirectement proportionnelle au carré de distance entre les objets.

Je pense donc que cela affecte également la durée de l'année. Si oui, est-il possible de savoir combien de jours 1 an a-t-il eu 1 million d'années en arrière?

solar-system gravity newtonian-gravity SpringLearner
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Si vous dites jours, vous voulez dire la durée de la journée d'aujourd'hui, ou le nombre de rotations que la Terre avait à l'époque?

M. Lister

@MrLister Well nombre de jours à ce moment

SpringLearner

Je pourrais avoir une réponse à cela, il y a 1 million d'années, l'année était 34,81 secondes plus courte si l'on ne tient compte que de l'expansion, mais je ne suis pas entièrement convaincu de mon interprétation du paramètre Hubble (je n'ai jamais fait de calcul avec ça) . Bien que je puisse me tromper complètement, dois-je quand même poster ma réponse? J'y ai travaillé un certain temps, mais j'ai décidé après avoir pensé que j'aurais peut-être mal interprété la signification de

H_{0}

$H_0$

Alexander Janssen

Le système solaire (et en fait la Galaxie) est découplé de l'expansion cosmique. Tout changement dans la durée de l'année ne dépend que de la dynamique locale. À moins que la constante gravitationnelle ne change avec le temps, mais c'est un autre problème.

Francesco Montesano

@JqueryLearner Le nombre de jours dans une année et la longueur de l'année sont deux choses complètement différentes (car la durée d'une journée change avec le temps).

Walter

Réponses:

L'expansion de Hubble n'a aucune incidence sur la durée de l'année. C'est parce que toute la galaxie de la Voie lactée (et en fait la plupart des galaxies, sinon toutes, et même des groupes locaux) s'est découplée du flux Hubble il y a longtemps. En fait, il ne pouvait se former qu'après son découplage. Notez que M31, notre galaxie sœur, tombe en fait sur la voie lactée plutôt que de reculer (comme le flux Hubble l'impliquerait), démontrant que l'ensemble du groupe local (des galaxies) est découplé du flux Hubble.

Ce qui se passe, c'est que toute sur-densité augmente à un rythme inférieur au taux de Hubble et augmente ainsi. Les galaxies (et les structures plus grandes) se forment à partir de petites sur-densités relatives qui finissent par devenir suffisamment grandes pour résister à l'expansion globale et s'effondrer à la place sous leur propre gravité pour former des objets liés, tels que des amas de galaxies, des galaxies, des amas d'étoiles et des étoiles. Cela implique que le flux de Hubble n'a aucune incidence sur la dynamique interne de tels systèmes.

Bien sûr, le nombre de jours dans une année était plus élevé dans le passé qu'aujourd'hui, mais c'est uniquement parce que la Terre tourne (en raison de la friction des marées avec la Lune), de sorte que les jours deviennent plus longs.

Si quelque chose a eu un effet sur le demi-grand axe de l'orbite terrestre (et donc sur sa période), c'est bien les interactions gravitationnelles avec les autres planètes. Cependant, de faibles interactions (perturbations séculaires) ne peuvent que modifier l'excentricité orbitale et laisser le semi-grand axe inchangé.

$M_\odot^{-1/2}$

Walter
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Merci pour la réponse, bien alexander a également dit la même chose mais je voulais savoir combien c'est plus long qu'aujourd'hui

SpringLearner

J'ai trouvé un site allemand ( scilogs.de/relativ-einfach/astronomisches-grundwissen-9 ) expliquant (traduction le mien): "Il est également important de savoir comment l'expansion influence les systèmes liés - par exemple, une galaxie, notre système solaire ou même les atomes dont nous sommes faits avec leurs noyaux et leurs électrons liés. La réponse courte: ce n'est pas le cas. Si la liaison est suffisamment forte, elle ne sera pas modifiée par l'expansion cosmique. Commençant uniquement par des échelles de longueur, où le cosmos a à peu près la même densité - signifie qu'il n'y a pas de plus grandes concentrations de masse ici et de déficits de masse là-bas - l'expansion cosmique peut fonctionner sans entrave. "

Alexander Janssen

@Envite: 1) Le fait que l'expansion cosmologique n'a pas d'importance dynamique pour les systèmes à l'échelle du groupe des galaxies n'implique pas qu'elle ne présente aucune influence, comme on pourrait le comprendre dans votre post. Votre réponse aurait été tellement meilleure si vous pouviez spécifier la limite supérieure de l'influence de l'expansion mondiale sur la longueur de l'année, 2) M31 ne vient pas vers nous en raison des forces gravitationnelles, il se trouve que sa vitesse appropriée est dirigée à nous.

Alexey Bobrick

10^{9}

$10^9$

@AlexeyBobrick (1) la différence ici est que M31 et la voie lactée (MW) dominent la masse totale du groupe local, vous ne devez donc pas comparer à un amas d'étoiles, mais à une étoile binaire plus quelques planètes. (2) Dans ce cas, si la vitesse relative de M31 par rapport au MW recule, les forces gravitationnelles finiront par la surmonter et entraîneront la vitesse d'approche observée. Notez également que les déterminations récentes du mouvement propre des M31 (et donc de la vitesse transversale) ont donné une valeur beaucoup plus petite que la vitesse radiale). Il existe de la littérature de recherche à ce sujet (recherche d '«argument de synchronisation de groupe local»).

Walter

$H_0$

Si vous ignorez complètement l'orbite de la Terre qui change lentement et ne prenez en compte que l'expansion de l'espace et supposez que le paramètre Hubble est assez constant dans le délai de 1 My, nous pouvons calculer la différence de la période orbitale de la Terre en utilisant la troisième loi de Keppler [3]:

$T = 2\pi\sqrt(a^3/GM)$

pour

$a = 1.4959789*10^{11} m$
$G = 6.67*10^{-11} Nm^2/kg^2$
$M = 1.988435*10^{30} kg$

$H_0 = 2.3*10^{-18} s^-1$ $2.3*10^{-18} m$

Au lieu de prendre la longueur d'une période orbitale (sidérale) de la Terre à partir d'une source, calculons-la d'abord manuellement et prenons-la comme référence.

$T_{today} = 2 \pi \sqrt((1.4959789*10^{11}m)^3/(6.67*10^{-11} Nm^2/kg^2 * 1.988435*10^{30} kg))$

Assez proche et une bonne référence pour plus de calculs.

$H_0$

$x - (2.3*10^{-18} s^-1 * 1 My * x) = 1.4959789*10^{11} m$
$x$ $x = 1.49598*10^{11} m$

L'ancien axe semi-majeur est un peu plus petit. En utilisant à nouveau la loi de Keppler, nous pouvons à nouveau calculer la période orbitale:

$T_{old} = 2 \pi \sqrt((1.496*10^{11} m)^3/(6.67*10^{-11} Nm^2/kg^2 * 1.988435*10^{30} kg))$

Donc, en soustrayant les deux fois d'une autre, nous pouvons dire que 1 My ago the year était en effet 34,81 secondes plus courte .

Pourtant. Cela ne signifie probablement pas grand-chose; l'orbite change de toute façon légèrement avec le temps; le paramètre Hubble n'est plus considéré comme une constante, il change légèrement avec le temps; et bien que ce soit une question intéressante, je ne fais pas beaucoup confiance à mon interprétation et j'espère que quelqu'un d'autre plus qualifié que moi pourra éclairer la question mieux que jamais.

(J'espère que je n'ai rien raté quelque part. J'ai besoin de plus de café.)

[1] Source: Wolfram Alpha
[2] Source pour le paramètre Hubble en unités SI tirée de Wikipedia allemand: http://de.wikipedia.org/wiki/Hubble-Konstante#Definition
[3] http: // en .wikipedia.org / wiki / Orbital_period # Small_body_orbiting_a_central_body

Alexander Janssen
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Eh bien, avez-vous une idée de la longueur de la journée à ce moment

SpringLearner

Euh, pas maintenant. Si l'orbite change, le moment angulaire doit rester constant, donc quelque chose va changer. Besoin de penser à ça plus tard.

Alexander Janssen

Je ne pense pas que l'expansion cosmique ait quoi que ce soit à voir avec les changements dans la durée de l'année. (voir le commentaire de la question)

Francesco Montesano

@FrancescoMontesano Je ne suis pas convaincu non plus. Je veux dire que toute mon idée ne serait vraie que si la masse est en quelque sorte attachée à l'expansion de l'espace - mais cela ne signifie-t-il pas que l'espace lui-même exerce une force sur la masse? Ça me fait mal à la tête et je ne suis absolument pas qualifié. Cependant, j'ai trouvé amusant de lui donner un peu de temps pour y réfléchir.

Alexander Janssen

@AlexanderJanssen: c'est compliqué pour un commentaire. Je ne dirais pas que l'expansion exerce une force. C'est plus comme faire glisser tout ce qui se trouve dans l'univers. Mais lorsque l'attraction gravitationnelle entre deux masses devient suffisamment forte, elles commencent à se démêler de l'expansion et lorsqu'elles atteignent l'équilibre, leur mouvement réciproque devient (principalement) indépendant de ce qui se passe en dehors du système (bien que certains paramètres de leur statut puissent être influencés par l'expansion statut quand ils se sont découplés)

Francesco Montesano