Hoe weet je welke pool van een planeet de *noordpool* is?

Welke Film Te Zien?
 
>

Het probleem met veel weten over astronomie - eigenlijk elk onderwerp - is wat je denken je weet dat je echt niet doen .



Te weten: de acteur en komiek Dave Foley zag onlangs een van de prachtige Juno-afbeeldingen van de zuidpool van Jupiter, en stelde een vrij opvallende vraag :

de verloren stad van z ouders gids

Als je daarop klikt om de thread te lezen, zul je zien dat iemand me erin heeft '@-ed' om te zien of ik het wist. Ik antwoordde met het antwoord dat ik altijd heb gebruikt:







Maar dan @Dr Zig antwoordde :

Hoi! Dat was nieuws voor mij! Dus ik antwoordde: :

Dus wat betekent dit allemaal? Hier komt de wetenschap!

Als je een perfecte bol neemt en ernaar kijkt, is overal op het oppervlak precies hetzelfde. Ze bevinden zich allemaal op dezelfde afstand van het centrum, en dat is hun enige bepalende kenmerk. Zoals een fysicus het zou kunnen zeggen, zijn er geen voorkeurs (bijzondere) punten op het oppervlak. Elke plek is net als elke andere plek.





Maar als je het ronddraait, verschijnen er als magie (maar wetenschap!) twee speciale punten: de polen. Dit is waar de rotatie-as het oppervlak van de bol snijdt. Er zijn veel manieren om aan de palen te denken; bijvoorbeeld ergens anders op de roterende bol, zal een punt een cirkel in de ruimte maken terwijl het rond de rotatie-as beweegt. Maar bij de polen niet. Ze draaien gewoon op hun plaats.

De twee polen verschillen op één manier van elkaar: als je van bovenaf naar de ene pool kijkt, lijkt het alsof de bol met de klok mee draait, en als je naar de andere pool kijkt, lijkt hij tegen de klok in te draaien.

De aarde is een bol, en als je in de ruimte zou zweven boven de noorden pool lijkt de aarde tegen de klok in te draaien. Van bovenaf de zuiden paal draait hij met de klok mee.

[Opmerking: er is geen boven of beneden in de ruimte, dus als ik in deze gevallen 'boven iets' zeg, bedoel ik dat je een bepaalde hoogte boven het oppervlak hebt ten opzichte van het middelpunt van de aarde. Het is gemakkelijk om aan de noordpool te denken als boven en de zuidpool als beneden, maar dat is gewoon poleisme (een woord dat ik zojuist heb verzonnen); het is een inherent vooroordeel omdat de meeste mensen op het noordelijk halfrond wonen. Als het kolonialisme was begonnen in, laten we zeggen, Australië, en zich over de wereld had verspreid, zouden onze kaarten waarschijnlijk ondersteboven zijn in vergelijking met wat we gewend zijn.]

Toevallig geldt dat ook voor de meeste planeten en de zon, daarom heb ik getweet wat ik deed. Ik dacht dat de noordpool werd bepaald door de planeet zelf, maar dat is niet het geval!

de dwaas tarotkaart omgekeerde kaart trefwoorden

De internationale Astronomische Unie is de officiële bewaarder van namen en regels en dergelijke™ voor astronomie, en ze hebben een definitie voor de noordpool van een ronddraaiend object . Het is eigenlijk gedefinieerd met de aarde en de zon als basis , dus er zijn twee stappen.

Een daarvan is dat het de geaccepteerde locatie van de noordpool van de aarde gebruikt, op 90 ° noorderbreedte in het noordpoolgebied. Oké, makkelijk genoeg. Maar dan zeggen ze dat de noordpool van een andere planeet is degene die op hetzelfde hemelhalfrond ligt ten opzichte van het onveranderlijke vlak van het zonnestelsel als de van de aarde Noordpool.

Oké, jakkes. Wat doet Dat gemeen?

Animatie die de aarde laat draaien in de denkbeeldige hemelbol, het bolvormige uiterlijk van de lucht om ons heen. De polen van de aarde wijzen naar de hemelpolen aan de hemel. Krediet: Tfr000 / Wikimedia Commons

Animatie die de aarde laat draaien in de denkbeeldige hemelbol, het bolvormige uiterlijk van de lucht om ons heen. De polen van de aarde wijzen naar de hemelpolen aan de hemel. Credit: Tfr000 / Wikimedia Commons

Eerst, we nemen de lucht waar als een bol om ons heen , alsof we de binnenkant van een enorme bolvormige schaal zien. Dat is eigenlijk een handige verwaandheid! Omdat de aarde draait, lijkt het alsof de lucht om ons heen draait, waardoor de sterren opkomen en ondergaan. En dat definieert ook een hemels Noordpool; het punt aan de hemel direct boven de noordpool van de aarde. Het is ook het punt aan de hemel waar de sterren omheen lijken te cirkelen. Dat betekent dat er ook een hemelse zuidpool en evenaar is. We kunnen zelfs de lengte- en breedtegraad van de aarde in de lucht projecteren, waardoor een coördinatenraster ontstaat dat we (om historische redenen) noemen rechte klimming en declinatie . Op die manier kunnen we de coördinaten van een ster aan de hemel meten, net zoals je de coördinaten van een stad op het aardoppervlak kunt geven.

Dus elke ster ten noorden van de hemelevenaar bevindt zich op het noordelijk halfrond, net zoals elke stad ten noorden van de evenaar van de aarde zich op het noordelijk halfrond bevindt.

Oké, dus wat is het onveranderlijke vlak van het zonnestelsel? Dit is een slimme manier om een ​​methode op te zetten om dingen in het zonnestelsel in kaart te brengen. Het zonnestelsel is driedimensionaal, dus we moeten drie coördinaten gebruiken. Maar we hebben ook een oorsprong (het nulpunt) nodig voor dat systeem, evenals een manier om het x-y-vlak te definiëren.

Astronomen besloten om het totale impulsmoment van het zonnestelsel te gebruiken om dat vlak te definiëren. Dus wat is Dat? Het lijkt veel op het lineaire momentum dat je kent. Als een object beweegt, heeft het momentum. er is een strikte definitie ervan, maar simpel gezegd is het de massa van het object maal zijn snelheid. Als je twee objecten met dezelfde massa hebt, maar één ervan sneller beweegt, heeft het meer momentum. Als je twee objecten met dezelfde snelheid hebt, maar één is massiever, heeft deze meer momentum.

Het impulsmoment is zo, behalve dat het te maken heeft met het rotatiemomentum van een object. Als je twee identieke stalen bollen hebt, maar een die sneller draait, heeft deze meer impulsmoment. Dit wordt ingewikkeld, waarbij een deel ervan afhangt van de massaverdeling binnen een bol, maar dat kunnen we hier negeren.

Dit geldt ook voor systemen van objecten. De zon heeft een impulsmoment omdat hij draait, maar het zonnestelsel zelf heeft een impulsmoment omdat de planeten rond de zon draaien (en ze draaien ook, hoewel dat een kleine factor is in vergelijking met hun banen). De banen zijn allemaal gekanteld ten opzichte van elkaar, maar ze dragen allemaal bij aan het algehele impulsmoment van het systeem.

Een nogal fantasievolle weergave van het zonnestelsel (let op: niets is op schaal), die laat zien hoe de planeten in bijna hetzelfde vlak om de zon draaien. Krediet: Harman Smith en Laura GenerosaIn zoomen

Een nogal fantasievolle weergave van het zonnestelsel (let op: niets is op schaal), die laat zien hoe de planeten in bijna hetzelfde vlak om de zon draaien. Credit: Harman Smith en Laura Generosa

Als er maar één planeet om de zon draait, zou het vlak van die baan het vlak van het impulsmoment bepalen. Met meerdere planeten met enigszins verschillende orbitale hellingen dragen ze echter elk bij en veranderen dat vlak. Het onveranderlijke vlak is wat je krijgt als je alle bijdragen van alle planeten (en maan, en asteroïden enzovoort) bij elkaar optelt. Jupiter levert de grootste bijdrage, maar de andere gasreuzen spelen ook een grote rol.

Als dat allemaal een beetje te veel is om mee om te gaan (wat ik helemaal begrijp!) Beschouw het dan als volgt: er is een manier om een ​​vlak te definiëren dat lijkt op de evenaar van het zonnestelsel. Het is wiskundig en ingewikkeld, maar het is wat we gebruiken, en we noemen het het onveranderlijke vlak.

Het onveranderlijke vlak is bijna hetzelfde als de evenaar van de zon, als dat je helpt om het voor te stellen. Hier is het belangrijke stukje: We definiëren 'ten noorden van het onveranderlijke vlak' als het halfrond dat de noordelijke hemelpool van de aarde bevat .

nummer 8181

Nu zijn we klaar om de IAU-definitie te krijgen: de noordpool van elke planeet is de pool die ergens in het noorden van de hemel wijst ten opzichte van het onveranderlijke vlak.

De zon draait en heeft een pool die naar het noordelijke deel van de hemel wijst ten opzichte van het onveranderlijke vlak, dus dat is de noordpool van de zon. Hetzelfde geldt voor elke planeet, maan, asteroïde, komeet of wat dan ook.

Oké, als definitie snap ik het. Maar ik vind het niet leuk.

Waarom? Omdat Venus en Uranus volgens die definitie noordpolen hebben die in dezelfde richting wijzen als de aarde... maar Venus en Uranus zijn ondersteboven gedraaid . We weten niet waarom, maar ze zijn het. Dus als je de ruimte in gaat in de richting van het noorden van het onveranderlijke vlak en neerkijkt op de planeten, zie je ze allemaal tegen de klok in draaien, behalve Venus en Uranus.

Persoonlijk betekent dat voor mij dat ze ondersteboven worden gedraaid. Dat betekent op zijn beurt dat hun zuidpolen in de richting van ons noordelijk halfrond wijzen. Dat is logisch voor mij.

Maar de IAU-definitie zegt nee. Hun noordpolen wijzen per definitie op hetzelfde halfrond als de onze. Dat betekent dat ze niet ondersteboven worden gedraaid, het betekent dat ze achteruit draaien.

Het is misschien een subtiel punt, maar fysiek is het een belangrijk punt. Een planeet omdraaien is moeilijk, maar het is VEEL gemakkelijker dan hem te stoppen en hem in de tegenovergestelde richting terug te draaien (ondanks wat Superman: de film wil je doen geloven).

Dus voor mij definieer ik liever de polen van een planeet door de manier waarop ze draait. Als je boven de noordpool bent, draait hij tegen de klok in. Dat maakt Venus en Uranus ondersteboven.

grigori grabovoi nummercodes pdf
Terwijl de aarde draait, lijken de sterren cirkels in de lucht rond de polen te maken. Lange sluitertijden onthullen deze beweging, zoals deze buitengewone van de noordelijke hemelpool boven de Golden Gate Bridge in San Francisco. Krediet: Rogelio Bernal AndreoIn zoomen

Terwijl de aarde draait, lijken de sterren cirkels in de lucht rond de polen te maken. Lange sluitertijden onthullen deze beweging, zoals deze buitengewone van de noordelijke hemelpool boven de Golden Gate Bridge in San Francisco. Credit: Rogelio Bernal Andreo

Ik zal opmerken dat ik dit artikel aan het onderzoeken was, ik ontdekte dat in 2009 veranderde de IAU de regels voor kleine lichamen in het zonnestelsel zoals asteroïden, kometen en maan. De polen van deze objecten worden bepaald door de draairichting! Behalve in plaats van de noord- en zuidpool, noemen ze ze de positieve en negatieve polen. Om deze te definiëren, gebruiken ze de 'rechterhandregel': krul de vingers van je rechterhand alsof je een mok koffie wiegt. Als het object draait in de richting waarin je vingers wijzen, is je duim in de richting van de positieve pool. Als je erover nadenkt, is dat precies hetzelfde als mijn definitie: kijk naar beneden op de positieve pool en het object draait tegen de klok in. Maar die regel is alleen voor kleine lichamen (ze kunnen ingewikkelder spins hebben dan planeten, omdat ze kunnen omdraaien , tuimelen, enzovoort, veranderen hun polen op korte tijdschalen). Voor planeten is de IAU-definitie onafhankelijk van de draairichting van een planeet. Er staat dat de noordpool van de planeet die is op het noordelijk halfrond van de hemel, zoals gedefinieerd door de aarde.

Dat lijkt... egocentrisch.

Maar ik snap het. We hebben een definitie nodig, en die werkt. Ik denk dat de mijne eenvoudiger is en minder snel verwarring veroorzaakt, maar geen verwarring veroorzaken is geen grote motivatie voor de IAU, denk ik soms. Astronomen hebben echter een definitie nodig om ervoor te zorgen dat we allemaal op dezelfde lijn zitten, en met deze definitie zijn we dat tenminste.

Dus ik gebruikte die tweets als een excuus om over deze obscure maar belangrijke regel te schrijven, maar om eerlijk te zijn is dat esoterica niet wat mensen volgens mij van dit alles zouden moeten afnemen.

Ik liep dat Twitter-gesprek binnen (uitgenodigd!) En zei wat ik dacht dat goed was, maar dat niet was. Ik heb iets geleerd! Dat is cool. Ik hou ervan om dingen te leren, vooral als het betekent dat ik een foutief stukje kennis moet vervangen door een die nauwkeurig is.

Maar zelfs dat is niet wat ik wil dat je wegneemt. Geen nieuwe kennis, maar deze vraag:

Hoeveel doe je? denken je weet dat je doen weet, en wat doe je? denken je weet dat je echt niet doen helemaal weten?