¿Qué tan rápido está cambiando la distancia Tierra-Sol?

Según EV Petjeva (2011), la tasa de cambio medida de la distancia Tierra-Sol (unidad astronómica) es (1,2 +/- 3,2) cm/año, y el valor de incertidumbre representa 3 desviaciones estándar. En otras palabras, cualquier cambio está dentro de la incertidumbre de la medición. Ella aborda específicamente el valor de Krasinsky y Brumberg. EM Standish también ha abordado este problema.

Las mediciones son por ecos de radar de otros planetas y señales de radio de naves espaciales. Consulte las siguientes referencias para obtener más detalles.

(Tenga en cuenta que la "unidad astronómica" no es técnicamente lo mismo que la distancia Tierra-Sol, consulte la referencia de Standish para obtener más detalles, Krasinsky y los demás están midiendo la "unidad astronómica"; también "unidad astronómica" se redefinió para ser una constante en 2012 , ver referencia de la naturaleza para más detalles)

http://syrte.obspm.fr/jsr/journees2011/pdf/pitjeva.pdf

http://adsabs.harvard.edu/abs/2005IAUCo.196..163S

http://www.nature.com/news/the-astronomical-unit-gets-fixed-1.11416

Esto está inspirado en... un artículo de GA Krasinsky y VA Brumberg, "Secular Increment of Astronomical Unit from Analysis of the Major Planet Motions, and its Interpretation".

Pitjeva y Pitjev (1) brindan una explicación simple del cambio secular muy grande en la unidad astronómica encontrada por Krasinsky y Brumberg:

"En el artículo de Krasinsky y Brumberg, el cambio de au se determinaba simultáneamente con todos los demás parámetros, específicamente, con los elementos orbitales de los planetas y el valor de la propia unidad astronómica au. Sin embargo, en la actualidad es imposible determinar simultáneamente dos parámetros: el valor de la unidad astronómica y su cambio En este caso, la correlación entre au y su cambio$\dot{au}$alcanza el 98,1 %, y da lugar a valores incorrectos de ambos parámetros".

¿A qué velocidad está cambiando la distancia entre la Tierra y el Sol?

El primer artículo citado en la respuesta de DavePhD por EV Pitjeva se basa en el artículo arbitrado de Pitjeva y Pitjev (1). Ambos artículos proporcionan tasas de cambio de la distancia Tierra-Sol (específicamente, la longitud del semieje mayor Tierra-Sol$a$) y de la definición de 1976 de la unidad astronómica$au$como

La razón de la diferencia de casi tres órdenes de magnitud entre estas dos cifras es que la unidad astronómica no es la distancia entre el Sol y la Tierra. Si bien así es como se definió originalmente la unidad astronómica, los dos conceptos se han divorciado efectivamente desde finales del siglo XIX, cuando Simon Newcomb publicó sus Tablas del movimiento de la Tierra sobre su eje y alrededor del sol . El divorcio se hizo oficial en 1976 cuando la Unidad Astronómica Internacional redefinió la unidad astronómica como la unidad de longitud que hacía la constante gravitatoria gaussiana ktienen un valor numérico de 0,017202098950000 cuando se expresan en el sistema astronómico de unidades (la unidad de longitud es una unidad astronómica, la unidad de masa es una masa solar y la unidad de tiempo es 86400 segundos (un día)).

¿Quién ha hecho este análisis, y qué encuentran? Además, ¿qué métodos se utilizan?

Hay tres grupos clave:

• el Instituto de Astronomía Aplicada de la Academia Rusa de Ciencias, que produce la serie Efemérides de los planetas y la Luna (EPMxxxx) de efemérides (1);
• el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, que produce la serie Development Ephemeris (DExxx) de efemérides (2), y también efemérides para pequeños cuerpos del sistema solar; y
• El Instituto de Mecánica Celeste y del Cálculo de Efemérides del Observatorio de París (L'institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides, IMCCE), que produce la serie Integration Numerique Planetaire de l'Observatoire de Paris (INPOPxx) de efemérides ( 3).

Los tres resuelven numéricamente las ecuaciones de movimiento del sistema solar usando una expansión post-newtoniana de primer orden dado un conjunto de estados en algún momento de la época. Esta integración, por supuesto, no coincidirá con los varios cientos de miles de observaciones que se han recopilado a lo largo del tiempo. Los tres utilizan técnicas de regresión altamente especializadas para actualizar los estados de época a fin de minimizar de alguna manera los errores entre las estimaciones y las observaciones. Los tres abordan cuidadosamente elementos de estado altamente correlacionados, algo que Krasinsky y Brumberg no hicieron. Los tres comparten datos de observación, a veces cooperan (documentos conjuntos, comités de la IAU, ...) y, a veces, compiten ("nuestra técnica es mejor que la suya (al menos por ahora)").

Por ejemplo, ¿el radar es realmente tan preciso?

En cuanto al radar, la distancia al Sol nunca se midió directamente a través del radar. A menos que esté protegido masivamente con filtros, apuntar un telescopio de cualquier tipo directamente al Sol es generalmente una mala idea. Si se protegiera masivamente con filtros, una antena de radio no vería el retorno del radar débil. Esas mediciones de radar de la década de 1960 fueron de Mercurio, Venus y Marte. No hay una razón convincente para hacer ping a esos planetas ahora que la humanidad ha enviado satélites artificiales en órbita alrededor de esos planetas. Enviar un satélite artificial en órbita alrededor de un planeta (en lugar de volar por él) proporciona mediciones de calidad significativamente más altas que los pulsos de radar.

Referencias:

1. EV Pitjeva y NP Pitjev, "Cambios en la masa del Sol y la constante gravitatoria estimada utilizando observaciones modernas de planetas y naves espaciales", Solar System Research 46.1 (2012): 78-87 .

2. E. Myles y Standish y James G. Williams, "Efemérides orbitales del sol, la luna y los planetas", *Suplemento explicativo del almanaque astronómico (2012): 305-346 .

3. A. Fienga, et al. "INPOP: evolución, aplicaciones y perspectivas", Actas de la Unión Astronómica Internacional 10.H16 (2012): 217-218 .