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太陽系の基本エフェメリスは、宇宙における太陽系の物体のモデルであり、その位置と動きがすべて正確に表現されています。これは、それらの位置と動きを予測および観測するための高精度の主要参照となることを目的としており、モデルのさらなる改良の基礎を提供します。一般に、太陽系の全寿命をカバーすることは意図されておらず、通常は数世紀程度の短期間が高精度で表現されます。一部の長いエフェメリスは、中程度の精度で数千年をカバーします。
これらはジェット推進研究所によって開発エフェメリスとして公開されています。最新のリリースには、1549年12月21日から2650年1月25日までの惑星と月のエフェメリスを高精度でカバーし、現代の期間の一般的な使用を目的としたDE430が含まれています。DE431は、歴史的な観測と遠方の予測位置で使用するために、精度を少し落としながら、-13200年8月15日から1719年3月15日までのより長い期間をカバーするように作成されました。DE432は、ニューホライズンズミッションをサポートするために冥王星の重心を改良したDE430のマイナーアップデートとしてリリースされました。[1]
説明
エフェメリスの計算に使用される物理法則と数値定数のセットは、自己矛盾がなく、正確に指定されていなければなりません。エフェメリスは、関連するすべての物理的な力と効果に関する最新の知識を表すこのセットに厳密に従って計算されなければなりません。現在の基本エフェメリスは、発表時にすべての数学モデル、計算方法、観測データ、および観測への調整の正確な説明とともに発表されるのが一般的です。[2]過去はそうではなかったかもしれません。基本エフェメリスは、数十年にわたって多くの研究者によって導き出された一連の方法から計算されていたからです。[3]
エフェメリスの独立変数は常に時間です。最新のエフェメリスの場合、それはIAUのTCBの定義に相当する相対論的座標時間スケールです。[3]過去には、平均太陽時(地球の不均一な自転が発見される前) とエフェメリス時間(相対論的重力方程式の実装前) が使用されていました。エフェメリスの残りの部分は、太陽系の天体の動きを記述する数式と初期条件、それらの数式と条件から計算された表形式のデータ、または表形式のデータの凝縮された数学的表現のいずれかで構成されます。
基本天体暦は、天文暦、航海暦、測量暦の見かけの天体暦、現象、軌道要素を計算するための基礎となる。見かけの天体暦は、地球の表面から見た太陽系の天体の位置と動きを示し、天文学者、航海士、測量士が観測を計画したり、取得したデータを整理したりする際に役立つ。ただし、後者 2 つの仕事の多くはGPS技術に取って代わられている。現象は、太陽系の天体の配置に関連するイベントで、たとえば、日の出と日の入りの時刻、位相、日食、掩蔽などがあり、民間および科学の分野で多くの用途がある。軌道要素は、特定の瞬間における天体の動きを記述したもので、高精度が要求されない場合に、天体の位置をさらに短時間で計算するために使用される。
歴史
天文学者は、少なくとも18世紀から、もともと航海目的のために、正確な天文暦を計算する任務を負ってきました。イギリスでは、チャールズ2世が1675年に王立天文台を設立し、 [4] 1766年に航海年鑑の出版を開始しました。 [5]フランスでは、経度局が1795年に設立され、 Connaissance des Tempsを出版しました。[6]これらの出版物の初期の基本的な天文暦は、天体力学の科学が成熟するにつれて、さまざまな情報源と著者から提供されました。[7]
19世紀末には、一般摂動の解析方法は手計算で達成できる限界に達していた。ニューカム[8] [9] [10] [11] [ 12] [ 13]とヒル[14] [15]の惑星「理論」は、当時の航海暦の基本的な天体暦を形成した。太陽、水星、金星、火星については、天文暦の表は1983年までニューカムとロス[16]の研究から導かれ続けた。フランスでは、ルヴェリエ[17] [18] [19] [ 20] [21]とガイヨ[22] [23] [24]の研究がConnaissance des Tempsの基本的な天体暦を形成した。
20世紀半ばから、天文年鑑の基本暦を作成する目的で、初期の計算機で運動方程式の数値積分を行う作業が始まりました。木星、土星、天王星、海王星、冥王星は、1983年までエッカートら[25]とクレメンス[26]の研究に基づいていました。天体力学では常に難しい問題である月の基本暦は、1980年代初頭まで作業中のままでした。これはもともとブラウン [27] の研究に基づいており、クレメンスら[ 28]とエッカートら[29] [30] [31]によって更新および修正されました。
1984年から、基本天体暦の作成方法に革命が起こりました。[32] 1984年から2002年まで、天文年鑑の基本天体暦はジェット推進研究所のDE200/LE200でした。これは、太陽、月、惑星の最新の位置と速度の観測に適合した、完全に数値的に統合された天体暦です。2003年以降（2012年2月現在）は、国際天体基準系を参照した統合天体暦であるJPLのDE405/LE405が使用されています。[3]フランスでは、経度局が1984年に機械生成の半解析理論VSOP82を使い始め、[33]その研究は1998年に天文機械・天体暦計算研究所とINPOP [34] [35]シリーズの数値天体暦の設立によって継続されました。DE405/LE405は2008年にDE421/LE421に置き換えられました。[36]
参照
参考文献と注記
- ^ フォークナー (2014 年 4 月 30 日)。 「JPLメモIOM 392R-14-003」（PDF）。
- ^ 例えば、Standish (1998) の「JPL Planetary and Lunar Ephemerides DE405/LE405」(PDF)を参照。2012 年 2 月 20 日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。; Fienga; et al. (2010). 「INPOP10a」(PDF) .; Pitjeva (2004)。「惑星の高精度エフェメリス - EPM といくつかの天文定数の決定」(PDF) 。2008 年 10 月 31 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。
- ^ abc Standish and Williams (2010). 「第8章: 太陽、月、惑星の軌道暦」(PDF)。未発表（2012年2月）の解説補足版の章（出典を参照）
- ^ 「グリニッジ王立天文台の歴史」 2015年9月14日。
- ^ 「The Nautical Almanacの歴史」。2009年6月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年2月10日閲覧。
- ^ 「IMCCEの歴史」。2012年2月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年2月10日閲覧。
- ^ 航海暦の初期の基本暦の出典の詳細なリストについては、 Explanatory Supplement (1961)、第 7 章またはExplanatory Supplement (1992)、第 13 章を参照してください。 (出典を参照)
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- ^ ニューカム (1898)。 「天王星の地心運動表」。天文学。論文アメリカン・エフェム。VII : 1.ビブコード:1898USNAO...7R...1N。
- ^ ニューカム (1898)。 「海王星の地心運動表」。天文学。論文アメリカン・エフェム。VII : 1.ビブコード:1898USNAO...7Q...1N。
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- ^ ルベリエ (1861)。 「火星のテオリとテーブル」。Annales de l'Observatoire Impérial de Paris、Mémoires (フランス語)。Ⅵ．
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- ^ Folkner, William (2014年4月30日). 「JPL 惑星および月の天文暦」.
出典
- 米国海軍天文台航海年鑑事務局および英国王立グリニッジ天文台航海年鑑事務局、『天文暦およびアメリカ暦と航海年鑑の補足』。ロンドン：女王陛下の文具局、1961 年（1974 年再版）
- 米国海軍天文台航海年鑑事務局および英国海軍航海年鑑事務局、王立グリニッジ天文台、PK ザイデルマン編著、天文年鑑補足解説書。カリフォルニア州ミルバレー：University Science Books、1992 年（2005 年再版）