自转周期
自转周期（英语：Rotation period）在天文学中是指当一个物体绕着自己的转轴，相对于背景的恒星完成一次完整转动的时间。自转周期和行星的太阳日有所不同之处在于，后者还包含行星公转太阳所需要的额外旋转量。
测量自转
[编辑]对一个固体的天体，像是行星和小行星，自转周期只有一个数值。对气体/流体，像是恒星和气体巨星，自转周期从赤道到极点的周期都不相同，这称为较差自转。通常情况下，气体巨星（木星、土星、天王星和海王星）是内部的自转周期，是测量行星的磁场转动来认定的。对于不对称的非球体天体，即使没有重力或潮汐力的影响，自转周期通常是不固定的。这是因为虽然自转轴在空间中是固定的（依据角动量守恒），但在天体本身却不一定是固定的。正因为如此，天体绕着自转轴的转动惯量可以各不相同，因此转动的速率会改变（角动量是质量、速度与力距的乘积）。土卫七就表现出这种行为，这样的自转周期被称为混沌。
地球
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地球相对于太阳的自转周期（平太阳日）是平太阳时的86,400秒。这个秒的每一秒都比国际单位制的秒稍微长一点点，因为地球受到潮汐加速的影响，现在的一天比在确定秒长度的19世纪长了一点点。在1750年1892年间的平太阳秒是西蒙·纽康在1895年在他独力制定的太阳表中选定的。这个表被用来计算1900年至1983年间的星历表，所以这个秒被称为星历秒。国际单位制的秒在1967年被制定为与星历秒相等[1]。
地球相对于固定恒星的自转周期称为恒星日（stellar day），由国际地球自转服务（IERS）确定其长度为86164.098 903 691 秒平太阳时（UT1）(23h 56m 4.098 903 691s [2][3]。 地球的自转周期相对于岁差或平春分点的移动，被误称为恒星日（sidereal day），是86164.090 530 832 88 秒的平太阳时（UT1） (23h 56m 4.090 530 56 23 832 88 s）[2]，因而sidereal day比stellar day短了大约8.4 ms.[4]。1623年至2005年[5]和1962年至2005年[6]的平太阳日在国际单位制秒的长度，可以参考IERS的资料。最近 （1999年至2005年）平太阳日的平均年度长度，超过国际单位制的86,400秒约在0.3ms和1ms之间。必须在sidereal day和stellar day添加4秒，才能获得平太阳日的长度。
太阳系天体的自转周期
[编辑]以下是一些著名太阳系天体的自转周期，其中自转周期以逆时针（由西向东）转动为正，顺时针（由东向西）转动为负。
| 天体 | 自转周期 | |
|---|---|---|
| 太阳 | 25.379995天（赤道）[7][8] 35天（高纬度） |
25ᵈ 9ʰ 7ᵐ 11.6ˢ 35ᵈ |
| 水星 | 58.6462天[9] | 58ᵈ 15ʰ 30ᵐ 30ˢ |
| 金星 | –243.0187天[9][10] | -243ᵈ 0ʰ 26ᵐ |
| 地球 | 0.99726968 天[9][11] | 0ᵈ 23ʰ 56ᵐ 2.1ˢ |
| 月球 | 27.321661天[12] （对地球同步自转） |
27ᵈ 7ʰ 43ᵐ 11.5ˢ |
| 火星 | 1.02595675天[9] | 1ᵈ 0ʰ 37ᵐ 22.663ˢ |
| 谷神星 | 0.37809天[13] | 0ᵈ 9ʰ 4ᵐ 27ˢ |
| 木星 | 0.4135344天（内部深处）[14] 0.41007天（赤道） 0.41369942天（高纬度） |
0ᵈ 9ʰ 55ᵐ 29.37s[9] 0ᵈ 9ʰ 50ᵐ 30ˢ[9] 0ᵈ 9ʰ 55ᵐ 43.63ˢ[9] |
| 土星 | 0.44403天（内部深处）[14] 0.426天（赤道） 0.443天（高纬度） |
0ᵈ 10ʰ 39ᵐ 24ˢ[9] 0ᵈ 10ʰ 14ᵐ[9] 0ᵈ 10ʰ 38ᵐ[9] |
| 天王星 | -0.71833天[9][10][14] | -0ᵈ 17ʰ 14ᵐ 24ˢ |
| 海王星 | 0.67125天[9][14] | 0ᵈ 16ʰ 6ᵐ 36ˢ |
| 冥王星 | -6.38718天[9][10] （与冥卫一同步自转） |
–6ᵈ 9ʰ 17ᵐ 32ˢ |
| 妊神星 | 0.163145天[15] | 0ᵈ 3ʰ 54ᵐ 56ˢ |
| 楚留莫夫－格拉希门克彗星 | 0.516846天 | 0ᵈ 12ʰ 24ᵐ 15.48ˢ[16] |
相关条目
[编辑]参考资料
[编辑]- ^ Leap seconds by USNO. [2014-10-22]. （原始内容存档于2012-05-27）.
- ^ 2.0 2.1 IERS EOP Useful constants. [2014-10-22]. （原始内容存档于2012-11-03）.
- ^ Aoki, the ultimate source of these figures, uses the term "seconds of UT1" instead of "seconds of mean solar time". Aoki, et al., "The new definition of Universal Time （页面存档备份，存于互联网档案馆）", Astronomy and Astrophysics 105 (1982) 359–361.
- ^ Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac, ed. P. Kenneth Seidelmann, Mill Valley, Cal., University Science Books, 1992, p.48, ISBN 978-0-935702-68-2.
- ^ IERS Excess of the duration of the day to 86400s … since 1623 互联网档案馆的存档，存档日期2008-10-03. Graph at end.
- ^ IERS Variations in the duration of the day 1962–2005
- ^ Rotation and pole position for the Sun and planets （页面存档备份，存于互联网档案馆） Rotation period in days is 360° divided by the coefficient of d.
- ^ Template:Pdflink pp7–8
- ^ 9.00 9.01 9.02 9.03 9.04 9.05 9.06 9.07 9.08 9.09 9.10 9.11 9.12 Clabon Walter Allen and Arthur N. Cox. Allen's Astrophysical Quantities. Springer. 2000: 296 [2014-10-22]. ISBN 0-387-98746-0. （原始内容存档于2021-04-14）.
- ^ 10.0 10.1 10.2 This rotation is negative because the pole which points north of the ecliptic rotates in the opposite direction to most other planets.
- ^ Reference adds about 1 ms to Earth's stellar day given in mean solar time to account for the length of Earth's mean solar day in excess of 86400 SI seconds.
- ^ Clabon Walter Allen and Arthur N. Cox. Allen's Astrophysical Quantities. Springer. 2000: 308 [2014-10-22]. ISBN 0-387-98746-0. （原始内容存档于2014-06-28）.
- ^ Chamberlain, Matthew A.; Sykes, Mark V.; Esquerdo, Gilbert A. Ceres lightcurve analysis – Period determination. Icarus. 2007, 188 (2): 451–456. Bibcode:2007Icar..188..451C. doi:10.1016/j.icarus.2006.11.025.
- ^ 14.0 14.1 14.2 14.3 Rotation period of the deep interior is that of the planet's magnetic field.
- ^ Pedro Lacerda, David Jewitt and Nuno Peixinho. High-Precision Photometry of Extreme KBO 2003 EL61. The Astronomical Journal. 2008-04-02, 135 (5): 1749–1756 [2008-09-22]. Bibcode:2008AJ....135.1749L. arXiv:0801.4124
. doi:10.1088/0004-6256/135/5/1749. （原始内容存档于2020-05-11）.
- ^ Mottola, S.; Lowry, S.; Snodgrass, C.; Lamy, P. L.; Toth, I.; et al. The rotation state of 67P/Churyumov-Gerasimenko from approach observations with the OSIRIS cameras on Rosetta. Astronomy & Astrophysics. September 2014, 569. L2. Bibcode:2014A&A...569L...2M. doi:10.1051/0004-6361/201424590.
外部链接
[编辑]- Murray, Carl D. and Stanley F. Dermott. Solar System Dynamics. Cambridge UP. 1999: 531. ISBN 0-521-57295-9. Rotation periods of Mercury and Earth are wrong.