【摘要】：根據(jù)太陽系各行星運(yùn)動參數(shù)構(gòu)建行星系日心經(jīng)度,利用行星系日心經(jīng)度探討行星系統(tǒng)運(yùn)動的周期性規(guī)律.通過對行星會合指數(shù)和行星系日心經(jīng)度進(jìn)行數(shù)值模擬,獲得近兩千年以來的行星會合指數(shù)和行星系日心經(jīng)度基礎(chǔ)數(shù)據(jù);對行星會合指數(shù)和行星系日心經(jīng)度進(jìn)行頻譜分析發(fā)現(xiàn),近兩千年以來行星會合指數(shù)具有較明顯的約35.958,19.873,13.768和12.807 a的周期性變化規(guī)律,以19.873 a周期最為顯著;行星系日心經(jīng)度存在較明顯的約162.602,29.446,11.865,8.457,7.421和5.936 a的周期性變化規(guī)律,以11.865 a周期最為顯著.行星會合指數(shù)表征行星系質(zhì)心繞太陽質(zhì)心的運(yùn)動規(guī)律,進(jìn)而表征太陽質(zhì)心繞太陽系質(zhì)心的運(yùn)動規(guī)律,行星系日心經(jīng)度表征行星系質(zhì)心所處太陽質(zhì)心的準(zhǔn)確方位的變化規(guī)律,進(jìn)而表征太陽系質(zhì)心所處太陽質(zhì)心的準(zhǔn)確方位的變化規(guī)律.這為進(jìn)一步探討太陽運(yùn)動與太陽活動兩者的關(guān)系提供一種有效的方法.
【圖文】：

409論文圖1行星會合示意圖Figure1Thesketchmapofplanetaryrendezvous表1太陽系行星軌道有關(guān)天文參數(shù)a)Table1Theastronomicaldataoftheplanetaryorbitsinthesolarsystem名稱周期(d)軌道半長徑(km)軌道平均半徑(km)天文單位(AU)權(quán)重半徑角速度水星87.96957.91×10656672443.840.387098934.69091×10526.08840762金星224.701108.21×106108207517.80.723331990.00132000410.21344422地球365.256149.6×1061495791121.000000110.0022388826.2831853火星686.98227.92×106226923421.81.523662310.0003634323.340666584木星4332.587778.57×106777657818.75.203363013.6995055510.529699953土星10759.221433.53×10614314266969.537070322.0388216400.213302742天王星30685.42872.46×106286926290719.19123930.6242743780.074790328海王星60189.04495.06×106449489431530.481686771.1536335700.038129411a)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)引自NASA(圖2(a)和(c)).圖2(a)和(c)為在不動平面上利用行星會合指數(shù)表達(dá)式所獲得(1900~2000AD)和(1000~2000AD)的100和1000a期間的行星會合指數(shù)圖.利用式(2)所獲得的行星會合指數(shù)K,由于將行星系統(tǒng)簡單化,默認(rèn)行星軌道共面性和同心圓性,而沒有充分考慮行星軌道的不共面性(即軌道傾角)以及太陽對行星系統(tǒng)的引力和行星系統(tǒng)之間的引力作用;因此所獲得的行星會合指數(shù)帶來了一定的近似,人為增加了行星會合指數(shù)的計(jì)算誤差.為避免把行星系統(tǒng)簡單化所帶來的計(jì)算誤差,本文將在立體空間的基礎(chǔ)上充分考慮行星軌道的不共面、橢圓軌道等特征和太陽與八大行星的引力作用下,利用行星的軌道參數(shù)(表3)通過N體數(shù)值積分,獲得較精確的行星會合指數(shù);進(jìn)而通過行星會合指數(shù)研究行星系日心經(jīng)度和行星系統(tǒng)?

2017年2月第62卷第5期412圖3行星系統(tǒng)質(zhì)心日心經(jīng)度對比圖.(a),(b)1900~2000AD期間的行星系日心經(jīng)度圖;(c),(d)1000~2000AD期間的行星系日心經(jīng)度圖.(a),(c)利用行星系日心經(jīng)度的表達(dá)式獲得;(b),(d)利用行星軌道根數(shù)進(jìn)行N體數(shù)值積分獲得Figure3Theheliocentriclongitudeofthebarycentricplanetarysystemcomparisondiagram.(a),(b)Dataoftheplanetheliocentriclongitudefrom1900to2000AD;(c),(d)dataoftheplanetheliocentriclongitudefrom1000to2000AD.(a),(c)Usingtheheliocentriclongitudeequation;(b),(d)usingorbitalparametersbyN-bodyintegration需結(jié)合行星系日心經(jīng)度和行星會合指數(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬.圖3顯示行星系質(zhì)心在繞太陽運(yùn)動過程中,行星系日心經(jīng)度時(shí)刻發(fā)生著變化,并且不同時(shí)刻行星系日心經(jīng)度的變化幅度也不相同;通過圖4進(jìn)一步了解行星系日心經(jīng)度隨時(shí)間的變化情況.圖4為1940~2000AD期間行星系日心經(jīng)度變化圖,時(shí)間步長為1a;圖中行星系日心經(jīng)度的范圍為(0,2),分別分布于4個(gè)象限,第一象限的行星系日心經(jīng)度值為(0,0.5),第二象限的行星系日心經(jīng)度值為(0.5,),第三象限的行星系日心經(jīng)度值為(,1.5),第四象限的行星系日心經(jīng)度值為(1.5,2).圖4中空心圓代表行星系質(zhì)心所在的位置,位于原點(diǎn)(0,0)的黑色實(shí)心圓代表太陽本體;行星系質(zhì)心到太陽本體的距離即行星會合指數(shù),行星系質(zhì)心與太陽本體的連線和基準(zhǔn)軸的夾角為行星系日心經(jīng)度.行星系質(zhì)心在1940~2000AD期間,其行星系日心經(jīng)度值隨著年份的變化,行星會合指數(shù)和行星系日心經(jīng)度也發(fā)生相應(yīng)的變化,此結(jié)論在圖2和3中也能呈現(xiàn)相同的變化規(guī)律.當(dāng)行星系質(zhì)心遠(yuǎn)離太陽本體時(shí),行星會合指數(shù)較大,且相同時(shí)間內(nèi)行星系日心經(jīng)度的變化量較小,如1940~1945,1980~1985,1995~2000AD期間,每年行星系日心經(jīng)度變化量不?
【作者單位】： 南京師范大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院/地理科學(xué)學(xué)院;安慶師范大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院;江蘇省地理信息資源開發(fā)與利用協(xié)同創(chuàng)新中心;南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院;齊齊哈爾大學(xué)理學(xué)院地理系;
【基金】：江蘇省高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程項(xiàng)目(164320H116) 安徽省教育廳項(xiàng)目(AQKJ2015B021,SK2016A0544)資助
【分類號】：P185

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本文編號：2537112