الفلك

كيف أجد عرض مدار مع العلم ببعض القيم؟

كيف أجد عرض مدار مع العلم ببعض القيم؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أحتاج إلى العثور على عرض / نصف قطر مدار مدار ، وهو شكل بيضاوي ، مع معرفة متغيرات مثل طول المدار (الحضيض + الأوج في هذه الحالة) والانحراف. لست متأكدًا مما إذا كان هذا ممكنًا ، فأنا جديد تمامًا على هذا. إذا كانت هناك بالفعل بيانات متاحة حول هذا الأمر وأنت على دراية بها ، فسيؤدي ذلك إلى حل مشكلتي أيضًا.


للعثور على عرض مدار (محور شبه رئيسي ، راجع ويكيبيديا) ، ما عليك سوى اثنين مما يلي: الحضيض ، الأوج ، والغرابة ، ممثلة بالمتغيرات $ P ، A ، $ و $ e $على التوالي و $ a $ هو المحور شبه الرئيسي.

إذا تم إعطاؤك الحضيض والأوج ، فيمكنك فقط أن تأخذ متوسط ​​الاثنين: $ a = dfrac {A + P} {2} $

إذا تم إعطاؤك الحضيض والغرابة ، يمكنك الحساب $ a = dfrac {P} {1-e} $. وبالمثل ، بالنظر إلى الأوج ، فإن عرض مدارك هو $ a = dfrac {A} {1 + e} $.

إذا كنت تتحدث عن نوع آخر من العرض (محور شبه صغير)، يتمثل ب $ ب $، فإن الصيغ هي:

  • معطى $ P text {and} A: b = sqrt {A cdot P} $
  • معطى $ P text {and} e: b = sqrt {- dfrac {P (1 + e)} {e-1} cdot P} $
  • معطى $ A text {and} e: b = sqrt {- dfrac {A (1-e)} {e + 1} cdot A} $

آمل أن يساعد هذا.


كيف أجد عرض مدار مع العلم ببعض القيم؟ - الفلك

هذا منشور صفيق على غرار هل يستطيع عالم الأحياء إصلاح الراديو؟ (تستحق القراءة). اكتشاف أن بلوتو لم يكن بالحجم الذي توقعناه جعلني أفكر في كيفية التعامل معه. لذلك في حالتنا: هل يمكن لعالم الأحياء الحسابي القيام بعلم الفلك؟

أبطالنا هم عالم أحياء رياضي / حسابي MCB، وعالم فلك جدير بالملاحظة لديه أفكار قديمة ، ناسا. (إذا كانت الأحرف الأولى من اسم أي شخص & # 8217s هي MCB ، فقد نسيت ولم أقصدك حقًا & # 8217t!)

MCB: سأقوم بعمل نموذج لكيفية تحرك بلوتو تحت الجاذبية.

ناسا: نحن نعلم أن بلوتو يخضع لقوى الجاذبية ، لذا فإن مداره يعتمد على كتلته الكلية وفقًا لقانون نيوتن للجاذبية العامة.

MCB: رائع ، إذا كان بإمكاني قياس كثافة ونصف قطر بلوتو ، فيمكنني حساب كتلته مع M = الكثافة × الحجم ، وبعد ذلك يمكنني حساب قوى الجاذبية عليه.

ناسا: حسنًا ، إذا قلنا أنها كرة موحدة ، فأنا أفترض نعم.

MCB: حسن. سأقوم ببعض العمليات الحسابية & # 8230

MCB: لقد قمت بتغيير نصف قطر وكثافة بلوتو واكتشفت أن بلوتو يمكن أن يكون له أي مدار تريده تقريبًا.

ناسا: بالمناسبة ، لقد شاهدنا المدار ، وهو ثابت للغاية.

MCB: مثير للإعجاب! سأقوم ببعض العمليات الحسابية لمعرفة الكثافات وأنصاف الأقطار التي تستخدمها.

ناسا: حسنًا ، ليس لدينا أي دليل على أن بلوتو يغير نصف قطره وكثافته. قد يكون من المنطقي العمل بكتلته الإجمالية في الوقت الحالي.

MCB: هذا & # 8217s جيد جدًا ، لكن ليس لدينا أي دليل على أنه لا يغير نصف قطره وكثافته طوال الوقت؟

MCB: في الواقع ، سيكون هذا منطقيًا ، لأن مدار بلوتو & # 8217s يجب أن يكون قويًا لتقلبات نصف القطر والكثافة التي تحدث عندما يضربه غبار الفضاء بشكل عشوائي. من المحتمل أن يتنوعها باستمرار للتكيف مع ارتفاع درجة الحرارة عندما تكون أقرب إلى الشمس أيضًا ، وجميع أنواع الأشياء الأخرى. سأقوم ببعض العمليات الحسابية & # 8230

MCB: يمكن أن يأخذ نصف قطر وكثافة بلوتو أي قيم تقريبًا ولا يزالان يعطيان هذا المدار! يعتبر بلوتو قويًا للتغيرات في نصف قطره وكثافته [طالما أنها تقع بالقرب من خط يبدو قليلاً مثل 1 / تتناسب الكثافة مع نصف القطر ^ 3].

ناسا: [ربما تجد أن ثابت التناسب هو 4/3 pi] ، أعتقد أننا قد نحتاج إلى معدات جديدة لقياس نصف القطر والكثافة ، ربما يجب عليك الالتزام بنموذج بسيط مع الكتلة الإجمالية فقط في الوقت الحالي.

MCB: جميع الأدلة التي لدينا متوافقة تمامًا مع أخذ بلوتو نطاقًا واسعًا من أنصاف الأقطار والكثافات ، يمكنني تقديم بعض التنبؤات المثيرة للاهتمام لما يحدث لبلوتو في المواقف الجديدة في أنصاف أقطار وكثافة مختلفة ونشر الكثير من الأوراق البحثية عنها.

ناسا: حسنًا ، قد يتطلب الأمر قيمًا مختلفة ، لكن من الأفضل & # 8217d الذهاب والتحقق.

ناسا: لقد قمنا للتو بقياس بلوتو ، نصف قطره وكثافته لم تكن كما توقعنا ، لكنها تأخذ قيمًا ثابتة!


التحليل الطيفي بالليزر CW للمشعب الثلاثي للمغنيسيوم

ج. Gelbwachs ، Y.C. تشان ، في التحليل الطيفي بالليزر ، 1989

ب. تقسيم الهيكل الدقيق

يتم فحص تفاعلات الدوران مع المدار من خلال دراسة وصلات الطاقة لـ 4p 3 Pي مستوى. القياس الدقيق للثلاثة المسموح بها 4S 3S1 - 4 ص 3 صي (J = 0 ، 1 ، 2) تعطي التحولات فصل الطاقة بين مكونات الهيكل الدقيق. على غرار الجزء (A) ، تم استخدام ليزري صبغ حلقي cw يعمل عند 457 نانومتر و 518 نانومتر لإثارة ذرات Mg في 4s 3 S1 مستوى. تم مسح الطول الموجي لجهاز ليزر F ذو وضع أحادي cw يعمل في منطقة 1.5 ميكرومتر على 4p 3 Pي ثلاثة توائم. مصادفات الطول الموجي لليزر الأشعة تحت الحمراء مع 4s 3 S.1 - 4 ص 3 صي تمت مراقبة التحولات من خلال الكشف عن انبعاث 384 نانومتر من انتقال 3d 3 D - 3p 3 P. عندما يتطابق الطول الموجي بالليزر IR مع فصل الطاقة لـ 4s 3S1 - 4 ص 3 صي التحولات ، السكان في 4s 3 S.1 يتم ضخ المستوى في 4p 3 P.ي تنص على. فصل الطاقة بين 4p 3 P.ي المستوى والمستوى 3 D 3 D المجاور هو 109 سم فقط ، بحيث يتم خلط المستويين بشكل فعال عن طريق التصادم مع الغاز العازل عند درجة حرارة الغرفة وما فوق. تتحلل الذرات في المستوى ثلاثي الأبعاد ثلاثي الأبعاد مرة أخرى إلى المستوى 3p 3 P عن طريق إصدار 384 نانومتر فوتونات. يوضح الشكل 1 طيفًا لـ 4s 3 S1 - 4 ص 3 صي الانتقالات.

رسم بياني 1 . طيف الإسفار من المستوى ثلاثي الأبعاد ثلاثي الأبعاد كمسح ليزر بالأشعة تحت الحمراء عبر 4s 3 S.1 - 4 ص 3 صي مستوى.


خيط: سرعات لحظية في أي نقطة في المدار

الجواب عن مشكلة الجسمين معروف. إذا كان جسمان كتلتهما M و m لهما محور شبه رئيسي للسرعة ، يتم إعطاءها من خلال:

أين ص هي المسافة بين الأجسام. تعمل هذه الصيغة مع جميع الحالات ، حيث تكون a موجبة للمدارات الإهليلجية ، وسلبية للمدارات الزائدية ، ولانهائية للمدارات المكافئة.

بالطبع أنت بحاجة إلى معرفة r لاستخدام الصيغ أعلاه. في حالة القطع الناقص ،

أين E هو شذوذ غريب الأطوار ويتم العثور عليها من خلال حل معادلة كبلر (التي توضح مدى رجوع هذه الصيغة!):

حيث n = sqrt (G (M + m) / a 3) هي متوسط ​​الحركة و t0 هو وقت أي مرور الحضيض. يجب حل معادلة كبلر بشكل تكراري. يمكن العثور على حلول معادلة كبلر والصيغ المماثلة لحالات القطع المكافئ والزائدي في أي كتاب مدرسي جيد عن الميكانيكا السماوية.

حسنًا ، هذه المعادلة الأولى تبدو بسيطة نوعًا ما ، أبسط كثيرًا مما بدت لي في البداية ، حتى بدأت في إضافة جميع الخطوات الإضافية التي يجب على المرء أن يمر بها قبل استخدامها. المنجم يعتمد على نظام إحداثيات. سأحاول أن أجعلها بسيطة قدر الإمكان. بالنسبة لأولئك المهتمين منكم ولكنهم لا يرغبون في اتباع الرياضيات وراء ذلك ، يمكنك التخطي إلى الفقرة الأخيرة ، وهي الملخص. أدرك أيضًا أن هذا النوع من الأشياء لا يتعارض حقًا مع الاتجاه السائد ، لكنني لست متأكدًا مما إذا كان يناسب حقًا قسم علم الفلك أيضًا. ربما يكون على غرار الفيزياء الفلكية. هل هناك جزء آخر من هذا المنتدى لا أعرف أين تتم مناقشة مواضيع مثل هذا؟

في أي نظامين جسديين ، يقع مركز barycenter في إحدى النقاط المحورية لكل شكل بيضاوي ، وكلا الحذفين متطابقين باستثناء حجمهما ، والذي يتناسب عكسياً مع الجماهير. لنبدأ بوضع مركز barycenter (النقطة المحورية) عند الإحداثيات (0،0). سيصطف دائمًا المحور شبه الرئيسي لكل منهما ، لذلك سنضع ذلك على طول المحور y لنظام الإحداثيات لدينا. لنفترض الآن أننا نقيس طول محوري a و b لإحدى القطوع الناقصة ونعرف أيضًا الوقت الذي يستغرقه إكمال مدار واحد كامل. من المحتمل أن تكون هذه الكميات الأكثر سهولة في القياس.

لنفترض الآن أننا نريد معرفة السرعة عند نقطة ما للإحداثي x. يمكننا إيجاد y باستخدام صيغة القطع الناقص ، x 2 / b 2 + y 2 / a 2 = 1. إذا تم اصطفاف القطع الناقص على طول المحور x ، فإن b تصبح a والعكس صحيح. يجب أن نقرر أيضًا ما إذا كنا نحاول إيجاد y لأعلى أو أسفل مركز القطع الناقص.

بمجرد أن نعرف إحداثيات x و y التي نريدها ، يمكننا بعد ذلك إيجاد سرعة الجسم عند النقطة (x ، y). بالنسبة لبعض السرعة v عند هذه النقطة ، سيكون الجسم قد قطع مسافة vt. نظرًا لأن هذا خط مستقيم ، فإنه يصبح صحيحًا فقط عندما يقترب t من الصفر. لنفترض في هذا الوقت أن الجسم قد قطع مسافة ما وأنه الآن يقع على القطع الناقص بالإحداثيات (x '، y'). سنجعل x '= jx و y' = ky. نعلم أيضًا أنه في ذلك الوقت ، سيكون الجسم قد اكتسح منطقة بالنسبة إلى البؤرة. وفقًا لقانون كبلر ، هذه المنطقة في كل مرة ثابتة ، حيث يكتسح الجسم مناطق متساوية في أوقات متساوية. نظرًا لأننا نعرف قيمتي a و b وفترة المدار ، فإننا نعرف المنطقة لكل وقت ثابت للقطع الناقص ، بيأب / تي ، أين بيab هي المساحة الكلية للقطع الناقص و T هي الوقت الإجمالي لإكمال مدار واحد.

نظرًا لأن نقطة التركيز هي نقطة الأصل عند الإحداثيات (0،0) ، يمكن إيجاد طول جوانب المنطقة التي تم مسحها للخارج بالجانب A = (x 2 + y 2) 1/2 ، الجانب B = (x '2 + y '2) 1/2 ، والجانب C = [(x-x') 2 + (y-y ') 2] 1/2. لقد اكتشفت أيضًا كيفية العثور على مساحة المثلث مع معرفة الجوانب فقط ، ولكن يبدو أن هذا معروف بالفعل أيضًا. ستكون العلاقة في هذه الحالة هي المساحة = [2A 2 B 2 + 2A 2 C 2 + 2B 2 C 2 -A 4 -B 4 -C 4] 1/2 / 4. يمكننا الآن إيجاد علاقة المساحة في الوقت مع Area / t =بيأب / T = المنطقة * (v / C).

بدلاً من المرور عبر جميع الوسطاء هنا وجعل هذا المنشور طويلاً بلا داعٍ ، سأنتقل إلى المطاردة. بعد عدة خطوات نجد العلاقة [2 (بيab) / Tv] 2 = (x 2 y '2 + x' 2 y 2 -2xx'yy ') / C. بما أن x '= jx و y' = ky ، فإن هذا يتقلص أكثر إلى x 2 y 2 [(j-1) - (k-1)] 2 / [x 2 (j-1) 2 + y 2 (k-1 ) 2]. الآن بالنسبة للجزء صعبة. يجب أن نجد العلاقة بين j-1 و k-1 عندما تكون قيمة t متناهية الصغر (لاكتساب قيمة السرعة اللحظية). عندما تقترب t من الصفر ، تقترب قيمتا j و k من أحدهما ، لكن إحداهما أكبر قليلاً والأخرى أقل قليلاً. باستخدام صيغة القطع الناقص ، نجد أن y '= (b 2 -x' 2) 1/2 (a / b) = (b 2 -j 2 x 2) 1/2 (a / b) and y = (ب 2-س 2) 1/2 (أ / ب) ، لذلك k = y '/ y = [(b 2 -j 2 x 2) / (b 2 -x 2)] 1/2 = [(1 -j 2 (x / b) 2) / (1- (x / b) 2)] 1/2. من خلال تجربة قيم مختلفة لـ x / b ، نجد علاقة دقيقة عندما يقترب j من أحد (k-1) = (j-1) / [1- (b / x) 2]. بعد استبدال هذا مرة أخرى في المعادلة ، يختفي (k-1) ويلغي (j-1) وبعد بعض التخفيض الإضافي ، يتبقى لنا ببساطة [2بيab / Tv] 2 = y 2 b 4 / [(b 2 -x 2) 2 + (xy) 2].

باختصار ، نجد الإحداثيات (x ، y) في أي نقطة على القطع الناقص مع الأصل عند البؤرة (barycenter) ، يمكن إيجاد السرعة اللحظية حيث v = (2بيأب) [(ب 2 - س 2) 2 + (س ص) 2] 1/2 / (نموذج 2).


# الكويكبات والسدم وعناقيد المجرات

الكويكبات

في يوليو 2011 ، وصلت المركبة الفضائية Dawn إلى الكويكب فيستا والتقطت الصورة الموضحة في الشكل 3. يبلغ قطر فيستا حوالي 530 كيلومترًا ، أو بحجم وايومنغ تقريبًا. تُظهر هذه الصورة الجميلة النسيج المتنوع على سطح فيستا. يوجد في فستا فوهات مثل القمر ، ولكن توجد أيضًا عصابات ممزقة على طول الجزء العلوي الأيسر. في الواقع ، هناك حفر فوق العصابات الممتلئة! بمجرد النظر إلى السطح ، يتضح أن لفيستا تاريخًا ، حيث تشكلت العصابات أولاً ، وبعد ذلك ضربت الكويكبات الصغيرة فيستا لتكوين الحفر الموجودة أعلى العصابات.

يعرف علماء الفلك الآن مدارات ما يقرب من نصف مليون كويكب فردي في حزام الكويكبات. يتم تجميع الكويكبات في عائلات لها تركيبة كيميائية مماثلة ومدارات مماثلة. قام طلاب الجامعات الذين أعمل معهم ببرمجة أجهزة كمبيوتر لتشغيل المدارات في الوقت المناسب بموجب قوانين الجاذبية. يجد الطلاب نفس الشيء الذي يفعله المحترفون: الكويكبات في نفس العائلة لها مدارات تتقارب في وقت معين في الماضي ، منذ ملايين السنين. كان هذا هو الوقت الذي اصطدم فيه كويكبان ، مما أدى إلى تحطم العديد من الكويكبات الأصغر. يُنظر إلى الكويكبات الصغيرة الجديدة كعائلة اليوم.

يُعد رسم أصل الكويكبات مثالًا ممتازًا لعلم التاريخ: باستخدام الأدلة التي نراها اليوم ، يمكننا استنتاج ما كان يجب أن يحدث في الماضي. القليل من الافتراضات تدخل في حساب المدار ، فقط قوانين نيوتن للميكانيكا والجاذبية. على الرغم من عدم وجود أحد لرؤية التصادم ، تُظهر المدارات اليوم حدوث تصادم منذ ملايين السنين. يعطينا الله لمحة عن كيفية إنشاء حزام الكويكبات. قد تبدو فكرة حدوث شيء ما منذ ملايين السنين مذهلة بالنسبة لك. يختلف المسيحيون حول عمر الأرض والنظام الشمسي والكون. يعتقد بعض المسيحيين أن عمر النظام الشمسي لا يتجاوز 10000 عام ، بالاتفاق مع سلاسل الأنساب المسجلة في الكتاب المقدس. يعتقد مسيحيون آخرون أن عمر النظام الشمسي يبلغ 4.6 مليار سنة ، بما يتفق مع العديد من الأدلة من علم الفلك والجيولوجيا ، بما في ذلك اصطدام الكويكبات.

بما أن الله أظهر نفسه في كل من الكتاب المقدس والطبيعة ، فنحن بحاجة إلى أن نأخذ كلا الوحيين على محمل الجد. يتطلب كلا الوحيين تفسيرًا بشريًا: يفسر العلماء الأدلة في العالم الطبيعي ، ويفسر المسيحيون الكتاب المقدس في كل مرة يقرؤونه. يقول العديد من علماء الكتاب المقدس أن أفضل تفسير لسفر التكوين يشير إلى أنه لم يكن القصد منه أبدًا تعليم المعلومات العلمية حول عمر الكون ، ولكن كان القصد منه تعليم الحقائق حول سيادة الله وصلاح الخليقة. إن المناقشة الكاملة للعمر هي خارج نطاق هذا المقال ، ولكن الموارد الخاصة بهذا الموضوع مدرجة ضمن الملاحظات والمراجع (في نهاية هذه السلسلة المكونة من ثلاثة أجزاء).

السدم

عندما تنظر إلى سماء الليل ، تبدو المسافة بين النجوم سوداء. ومع ذلك ، يوضح الشكل 4 أن الفراغ بين النجوم مليء بالفعل بمجمعات غنية من الغبار والغاز. يقع سديم كارينا على بعد 7500 سنة ضوئية. السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة ، وهذا يعني أن الضوء الذي نراه غادر السديم منذ 7500 عام. هذه الصورة حوالي ثلاثين سنة ضوئية. تمثل الألوان الجميلة أنواعًا مختلفة من الغاز: الأزرق للنيتروجين والأخضر للهيدروجين والأحمر للكبريت. الكتل والخيوط المظلمة هي مناطق تمتص فيها سحب الغبار الضوء.

الصورة الناتجة أنيقة مثل لوحة تجريدية ، حقًا عرض لإبداع الله الفني. كان هذا السديم موجودًا قبل وقت طويل من تاريخ البشرية ، ولكن في العقد أو العقدين الماضيين فقط كان لدينا تلسكوبات وكاميرات لعمل صور كهذه. لقد وجدنا سدمًا في جميع أنحاء مجرتنا وفي مجرات أخرى يبدو أن الله قد ملأ الكون بإسراف في الجمال ، حتى في الأماكن التي لا يوجد بها إنسان لرؤيتها.

يعرض هذا السديم طبيعة الله الخلاقة بطريقة أخرى: في هذه المنطقة يخلق الله نجومًا جديدة. إنها "حضانة نجمية" نشطة. تتشابه أصغر الكريات المظلمة الموجودة في وسط الصورة السفلي في الحجم مع نظامنا الشمسي. من المحتمل أن تصبح كل كرة نجمية لها كواكب خاصة بها. ربما نشأ نظامنا الشمسي في سديم مثل هذا. جمع الله الغبار والغازات معًا في سحابة دوامة ليصنع الشمس والأرض والكواكب. كان النيتروجين في أجسادنا متوهجًا في سديم جميل. خلقنا الله من غبار النجوم.

يوضح هذا السديم حقيقة مهمة: التفسير العلمي لا يحل محل الله. يقول بعض الملحدين ، "يمكن للعلماء شرح ذلك ، فلا داعي لله." ويقول بعض المسيحيين ، "العلماء لا يستطيعون تفسير هذا ، لذلك لابد أن الله هو من صنعه." كلتا العبارتين تخطئان في افتراض أن التفسير العلمي هو بطريقة ما بديل عن الله. ومع ذلك ، في مجالات أخرى - الجاذبية أو التمثيل الضوئي أو التفاعلات الكيميائية - ننظر إلى الله على أنه متمسك بقوانين الطبيعة. لا نقول إن القوانين الطبيعية تشير إلى غياب الله. بالنسبة للمسيحي ، لا يقلل التفسير العلمي من دور الله ، بل يعطي نظرة ثاقبة لعمل الله ويزيد من مدحنا له.

مجموعات المجرة

منذ إطلاق مرصد شاندرا للأشعة السينية في المدار في يوليو 1999 ، كان يرسل صورًا مذهلة للكون بالأشعة السينية. كما هو الحال مع الشمس ، تبدو هذه المجموعة المجرية مختلفة جدًا في الضوء المرئي وضوء الأشعة السينية. في الجزء العلوي في الشكل 5 توجد صورة ضوئية مرئية من تلسكوب هابل الفضائي لعنقود المجرات Abell 1689 ، الذي يقع على بعد 2.3 مليار سنة ضوئية. يمكنك أن ترى مئات المجرات الصفراء ، كل منها يحتوي على بلايين النجوم. العديد من هذه المجرات أكبر من مجرتنا درب التبانة.

قبل تلسكوبات الأشعة السينية ، لم يكن لدى الفلكيين أي فكرة عن وجود المزيد من مجموعة المجرات - كنا نظن أن الفضاء بين المجرات كان فارغًا أساسًا. في الجزء السفلي من الشكل 5 توجد صورة من مرصد شاندرا للأشعة السينية لنفس المنطقة من الفضاء. بدلاً من المجرات الفردية ، تُظهر الصورة الأشعة السينية تأتي في الغالب من سحابة ضخمة من الغاز الساخن تملأ الفراغ بين المجرات. في الواقع ، هناك كتلة في الغاز أكبر بكثير مما في المجرات!

لكن حتى هذه ليست القصة كاملة. وجد علماء الفلك أن معظم كتلة الكتلة ليست في المجرات ، وليس في الغاز ، ولكن في الواقع في مادة غامضة تسمى المادة المظلمة. المادة المظلمة هي أشياء لها كتلة ولكنها لا تصدر ضوءًا. علماء الفلك ليسوا متأكدين من ماهية المادة المظلمة حقًا ، ولكن أفضل تخمين هو أنها بعض الجسيمات الأولية الغريبة التي لا توجد على الأرض إلا في تجارب مسرعات الجسيمات. فقط 2٪ من كتلة الكتلة موجودة في الواقع في المجرات! أحب الطريقة التي تُظهر بها التلسكوبات الحديثة حقيقة تتجاوز ما يمكن أن تراه أعيننا. بدون تلسكوبات بصرية ، لم نتمكن من رؤية مجموعة المجرات على الإطلاق. بدون تلسكوبات الأشعة السينية ، لن نعرف شيئًا عن الغاز الساخن. وبدون مسرعات الجسيمات ، سنكون مرتبكين أكثر مما نحن عليه بشأن ماهية المادة المظلمة.

أدرس العناقيد المجرية مثل Abell 1689 في برنامج البحث الخاص بي. نتحرى أنا وطلابي في كيفية تفاعل الغاز الساخن مع المجرات ، وتحديدًا كيفية تفاعل اللب اللامع المركزي للغاز مع المجرة الكبيرة في مركز العنقود. نشارك أنا وطلابي أفراح اكتشاف أشياء جديدة عن الكون ، ونعاني من الإحباطات اليومية لمعايرة البيانات وتحليل الكمبيوتر. نساهم بقطعة صغيرة من اللغز داخل مجتمع من مئات علماء الفلك حول العالم الذين يدرسون عناقيد المجرات.


7 فبراير: تحديد الانحراف المركزي لمدار القمر و # 039 s

وصف: أجرى مايك سيمونسن من Slacker Astronomy مقابلة مع Kevin Krisciunas حول ورقته البحثية الأخيرة التي تصف كيفية قياس الانحراف اللامركزي لمدار القمر & # 8217s بمعيار وبعض الورق المقوى.

السيرة الذاتية: Slacker Astronomy هو بودكاست خفيف القلب يتجول في الطريق الفلكي الذي لا يسافر فيه الكثير من الناس. قم بزيارتنا على http://www.slackerastronomy.org/.

راعي اليوم & # 8217s: هذه الحلقة من & # 8220365 Days of Astronomy & # 8221 برعاية Kylie Sturgess من بودكاست Token Skeptic ، للتحقيق في الخرافات والعلم وراءها على www.tokenskeptic.org.

نسخة طبق الأصل:
مايكل كوبيلمان: مرحبًا بالجميع ، مرحبًا مرة أخرى ، إنه مايكل هنا من Slacker Astronomy. أنا هنا مع مايك سيمونسن. اهلا مايك.

مايك سيمونسن: مرحبًا الكسالى!

مايكل: مرحبًا بكم في تدوين صوتي لـ 365 يومًا من علم الفلك ومرحبًا بكم في Slacker Astronomy - بودكاست علم الفلك الآخر.

لديك مقابلة جديدة بالنسبة لنا وأنا سيء جدًا في قول الأسماء لدرجة أنني أصاب بقشعريرة عندما أرى اسم هذا الرجل. لكن كيفن

مايك: نعم ، هذا قريب. [ضحك]

مايكل: أخبرنا قليلاً عن كيفن.

مايك: كيفن عالم فلك ومحاضر في جامعة تكساس إيه آند أمبير. مجال بحثه الحالي هو المستعرات الأعظمية ودراستها في الأشعة تحت الحمراء على وجه الخصوص. السبب الذي جعلني أرغب حقًا في التحدث إلى كيفن هو أنه في جوهره واحد منا.

إنه عالم فلك هاوٍ في القلب ، أو أنه بدأ بهذه الطريقة. لا أريد التخلي عن كل شيء في المقابلة ، لكنه في الأساس كان قادرًا على أن يعيش حلمًا ويعمل مع بعض من أكبر التلسكوبات ومع بعض الأدوات المثيرة للاهتمام في حياته المهنية.

مايكل: رائع ، دعنا نتوقف عن الدراما هنا ونذهب مباشرة إلى المقابلة. هنا مايك سيمونسن مع كيفن كريسيوناس. [ضحك] ها نحن ذا.

مايك: مرحبًا ، نحن هنا اليوم مع Kevin Krisciunas ، المحاضر في جامعة Texas A & ampM ، قسم الفيزياء وعلم الفلك. لقد أصدرت للتو ورقة حددت فيها الانحراف اللامركزي لمدار القمر بدون تلسكوب.

كيفين كريسيوناس: هذا صحيح. عندما تدرس علم الفلك 101 ، فأنت تخبرهم عن قوانين كبلر لحركة الكواكب. بالنسبة لمعظم الطلاب ، هذه هي المرة الأولى التي يسمعون فيها هذا على الإطلاق. أنت تؤكد أنه يجب عليهم معرفة هذا للاختبار وبالتالي يحفظونه. لكنها مجردة جدًا ، خاصة قانون كبلر الثالث المتعلق بالفترات في حجم المدار. من الصعب تذكر ذلك عندما تسمعه لأول مرة.

ينص قانون كبلر الأول على أن مدار كوكب ما عبارة عن قطع ناقص للشمس عند بؤرة واحدة. لقد عمل كبلر بجد لإثبات أنه كان شكلًا بيضاويًا رياضيًا وليس شكلًا بيضاويًا وليس مجرد دائرة تنحرف عن المركز. كل شكل بيضاوي هو مدار غريب الأطوار ولكن ليس كل مدار غريب الأطوار عبارة عن قطع ناقص.

كان في رأسي أن هيبارخوس في القرن الثاني قبل الميلاد. قام في الواقع بقياس تباين الحجم الزاوي للقمر وبالطبع لم يكن لديه تلسكوب لذلك كان سيستخدم بعض أجهزة العد أو يتحرك ثقب الرؤية لأعلى ولأسفل ما يعادل مقياسًا للقيام بذلك. اتضح أن Hipparchus لم يفعل هذا ويبدو أنه لم يأخذ أي شخص آخر أي بيانات تتعلق بهذا. لذا ، لدي طلابي يحاولون قياس الحجم الزاوي للقمر.

أحد الأشياء التي يمكنهم القيام بها هو قياس البدر تقريبًا منخفضًا جدًا في السماء وعاليًا في السماء لأن الشيء الوحيد الذي "يعرفه" كثير من الناس هو أن القمر عملاق في الأفق ثم يصبح أصغر. هذا هو الشيء الذي يسمى بوهم القمر. لم يتمكن أي من طلابي من قياس أن القمر أكبر بشكل ملحوظ في القطر الزاوي عندما يكون منخفضًا باتجاه الأفق وعاليًا في السماء.

بدأت في محاولة قياسه بنفسي منذ حوالي عام ، وأخيراً اتضح لي أنني يجب أن أستخدم عيني الأفضل ، تلك التي لديها انحراف أقل. لذا ، فإن البيانات بهذه العين منذ نيسان (أبريل) الماضي تُظهر زيادة منتظمة ومنهجية ونقصان في الحجم الزاوي للقمر بالقدر المناسب تقريبًا.

الإشارة التي أبحث عنها هي نطاق من حوالي أربعة قوسين في الحجم الزاوي ، وعدم اليقين في الملاحظة الفردية بعيني الأفضل يبلغ حوالي ثمانية أعشار دقيقة قوسية. إنه نوع من حدود عيني المجردة ولكنه ممكن.

مايك: هل يمكنك وصف الآلة التي صنعتها للقيام بذلك؟ قد يرغب بعض جمهورنا في تجربة ذلك.

كيفن: حسنًا ، إليك أسهل طريقة لإجراء تجربة القمر فقط. خذ صندوقًا من خليط فطيرة اللبن الرائب في العمة جميما عندما يكون فارغًا وخذ سكينًا بشفرة حلاقة وانزع الجزء السفلي من الصندوق. ثم خذ مقياسًا له حافة واحدة معايرة بالسنتيمترات والملليمترات وقم بقص فتحتين في الحافتين الطويلتين من أسفل هذا الصندوق بحيث ينزلق قاع الصندوق بأعلى وأسفل المقياس.

ثم خذ قطعة أرق من الورق المقوى ، ربما بوصة في بوصتين وثقب ثقبًا باستخدام ثقب معدني - حوالي ربع بوصة. ثم قم بلصق ذلك على هذا الشيء الذي ينزلق لأعلى ولأسفل على مقياس القياس. يمكن استخدام ذلك لمشاهدة القمر.

ولكني أوصي عندما تدلي بهذه الملاحظات أن تجلس على كرسي مع وضع قدميك على الأرض لتجعل نفسك أكثر ثباتًا. يبدو أنك تحصل على نتائج أكثر دقة إذا قمت بقياس القمر أثناء الشفق عندما لا تزال السماء مشرقة بشكل معقول.

مايك: حسنًا ، إذن فأنت في الواقع تمسك بساحة الفناء أمام عينك وترى القمر من خلال الفتحة في آلية الانزلاق الصغيرة هذه.

كيفن: بالضبط ، أنت تضع حافة واحدة من المقياس في الجزء العلوي من عظم وجنتك أسفل عينك وترى من خلال الفتحة. ما أفعله هو أن أضع القطعة المتقاطعة بالقرب من عيني ثم أخرجها حتى تبدو متطابقة مع القمر. ثم أنقل القطعة المتقاطعة إلى النهاية البعيدة ثم أحضرها حتى يبدو أنها تتطابق مع القمر. ثم متوسط ​​هاتين القيمتين.

في بعض الأحيان تختلف بمقدار عشرين ملم وأحيانًا تختلف بمقدار 2 ملم فقط. يعتمد نوعًا ما على مدى ارتفاع القمر في السماء ، وما هي المرحلة التي يمر بها. لم أكتشف تمامًا جميع المشكلات تمامًا ، لكن من الممكن القيام بذلك بدون تلسكوب للتوصل إلى دليل على أنه يمكنك قياس النطاق الصحيح للحجم الزاوي للقمر.

يوجد تجعد آخر هنا وهو أن حدقة عينك ليست صغيرة بشكل غير محدود. في الواقع ، يمكن مقارنته في الحجم بالثقب المصنوع من ثقب. بناءً على مستوى الإضاءة أو الشفق أو ضوء النهار أو الليل ، سيكون تلميذك أكبر أو أصغر.

لذا فإن إحدى الطرق التي يمكنك بها معايرة ملاحظتك هي أن تأخذ قرصًا بحجم 91 ملم. اقطع دائرة 91 ملم وضعها في مستوى عينك على بعد عشرة أمتار بالضبط وقم بقياس ذلك. لماذا 91 ملم ينظر إلى عشرة أمتار؟ لأن هذا الحجم الزاوي يساوي بالضبط متوسط ​​الحجم الزاوي للقمر.

إذا كنت تعمل على الهندسة البسيطة ، فستجد أنه من المحتمل أن تضطر إلى وضع ثقب الرؤية الخاص بك بعيدًا عن عينك أكثر مما تنص عليه الهندسة البسيطة بسبب هذا التأثير للحجم غير الصفري لتلميذك.

مايك: حسنًا ، الأمر أكثر تعقيدًا مما يبدو في البداية.

كيفن: نعم ، الأمر أكثر تعقيدًا مما يبدو.

مايك: لكن ما زال من المدهش ألا يفعل ذلك أحد ، ولا حتى تايكو.

كيفن: أجل ، لأن تايكو عمل بجد في مدار القمر. لكنه كان مهتمًا في المقام الأول بمطابقة خط الطول السماوي لأنه على ما يبدو عندما تكون مشكلة الأجسام الثلاثة للشمس والقمر والأرض ، يكون القمر أبعد إلى الشرق والغرب في الربع الأول والثالث مما قد تتوقعه على أساس بسيط يدور في مدار.

اتضح أن القمر لا يدور حول الأرض وفقًا لقانون كبلر الأول للحركة المدارية وأن الأرض لا تدور حول الشمس أيضًا. الأرض ، القمر الباري سنتر يدور حول الشمس على شكل بيضاوي. لكن القمر يقترب من الأرض أكثر من متوسط ​​القيمة مما يبتعد عند أوجها.

كان هناك مقال طويل طويل قبل اثني عشر عامًا في مراجعات الفيزياء الحديثة لرجل يُدعى Gutzwiller أعتقد أنه اسمه. هناك الكثير حول مدار القمر هناك أكثر مما قد يرغب الشخص العادي في معرفته ولكن من الواضح أنه خبير.

على سبيل المثال ، يتطلب النموذج الحديث لمدار القمر ما بين 600 و 900 وبعض المصطلحات من أجل حساب أفضل قيمة للمسافة بين مركز الأرض ومركز القمر.

مايك: [ضحك] لا بد أنه من الأسهل مجرد إطلاق ليزر على القمر وارتداده عن تلك العاكسات الصغيرة.

مايك: حسنًا ، شكرًا جزيلاً لك كيفن. لقد كنت رائعًا. أعلم أن جمهور Slacker سيحب الاستماع إليك. هل هناك أي شيء آخر تود قوله قبل الخروج؟

كيفن: وقتا طويلا وشكرا لجميع الأسماك؟ ماذا عن الأشياء تبحث؟ [ضحك] أعلم أن باغز باني قالها بشكل أفضل: "لا تقل أنها لم تكن قطعة من الجنة."

مايك: شكرًا لك [ضحك] لقد كانت بالتأكيد قطعة من الجنة. شكرا جزيلا كيفن.

هذا النص ليس مطابقًا تمامًا للملف الصوتي. تم تحريره من أجل الوضوح. النسخ والتحرير بواسطة سيندي ليونارد.


كيف أجد عرض مدار مع العلم ببعض القيم؟ - الفلك

لقد كان تشغيلًا رائعًا. من أصولها كقائمة من الكواكب "الحقيقية" التي قدمها بول بتلر ، إلى كتالوج الكواكب الخارجية القريبة كفصل من رسالتي ، إلى تكراري exoplanets.org بفضل مستكشفي بيانات الكواكب الخارجية التي لا تضاهى والتي كتبها أنسي فاخوري المذهل ، تمكنت من مشاهدة الحقل ينفجر من عشرات الكواكب RV إلى مئات المرات ، تيس موجة الكوكب قد بدأت للتو. لقد كان امتيازًا للعمل مع العديد من الأشخاص لمحاولة مواكبة هذا المجال ، لكن لم يعد من العملي لفريقي الصغير القيام بذلك ، خاصة مع العديد من الجهود الأخرى وقوائم الكواكب الخارجية الموجودة هناك.

يسعدني أن أبلغكم أنه من خلال العمل مع Peter Forshay خلال الأشهر القليلة الماضية ، نجحنا في إكمال قاعدة البيانات بشكل أو بآخر حتى يونيو 2018 ، وهي الآن أحد مصادر البيانات لـ exo.mast. قد أستمر في إجراء تصحيحات صغيرة لقاعدة البيانات من الآن فصاعدًا كسجل لما كانت عليه الأشياء في عام 2018 ، ولدي سبب للاعتقاد بأن بعض الكواكب الجديدة ستستمر في الإضافة إلى قاعدة البيانات من طرق أخرى ، ولكن يونيو 2018 يصادف غروب الشمس من التحديثات المنتظمة من قبلي أنا وفريقي.

لكن سيستمر هذا الموقع في الوجود والتحسن في الواقع ، نأمل أن تشهد الأشهر العديدة القادمة تكاملًا لطيفًا للموقع مع الخدمات في STScI ، بما في ذلك استخدام أفضل بكثير لنوافذ مؤامرة RV على صفحات التفاصيل من "ملف تعريف السرعة غير متوفر حاليًا" في كل مكان.

وسيكون من دواعي سرور محبي مستكشفي البيانات في Onsi أن يعلموا أن هناك خططًا جارية لتكييفها مع قواعد بيانات جديدة واستخدامات جديدة ، بما في ذلك قوائم الكواكب الأخرى المحتملة التي ستبقى محدثة. لا أستطيع أن أقول المزيد الآن ولكن لا تتفاجأ إذا بدأت هذه المخططات الملونة الرائعة في الظهور في غضون عامين ليس فقط الكواكب الخارجية ولكن الأنواع الأخرى من الأجسام الفلكية أيضًا!

شكرًا جزيلاً للعديد من الأشخاص الذين عملوا خلال السنوات العشر الماضية في Penn State لإدخال البيانات وإدارتها exoplanets.org، بما في ذلك شارون وانج ، ومينغ جاو ، وجاكوب براون ، ومكلود برينامان ، وإونكيو هان ، وكات فنغ ، وكولين هانكوك.

أخيرًا ، شكرًا لكل من يستخدم exoplanets.org للمحادثات وللأبحاث ، والذين شجعوني على محاولة الاستمرار فيها لأطول فترة ممكنة. لقد كان من دواعي السرور أن نرى كيف أن العمل الجاد الذي يتم بذله في الموقع قد دعم الكثير من الأبحاث لفترة طويلة.

مستكشف بيانات الكواكب الخارجية هو جدول تفاعلي ورسام لاستكشاف وعرض البيانات من قاعدة بيانات كوكب خارج المجموعة الشمسية. قاعدة بيانات الكواكب الخارجية هي عبارة عن تجميع تم إنشاؤه بعناية للمعلمات المدارية الطيفية عالية الجودة للكواكب الخارجية التي تدور حول النجوم العادية من الأدبيات التي راجعها النظراء ، وتقوم بتحديث كتالوج الكواكب الخارجية القريبة.

تم نشر وصف تفصيلي لقاعدة بيانات ومستكشفات كوكب خارج المجموعة الشمسية هنا وهو متاح على موقع astro-ph.

بالإضافة إلى مستكشف بيانات الكواكب الخارجية ، قدمنا ​​أيضًا قاعدة بيانات Exoplanet Orbit بالكامل بتنسيق CSV لتنزيل سريع ومريح هنا. قائمة بجميع ملفات CSV المؤرشفة متاحة هنا.

المساعدة والوثائق الخاصة بـ Exoplanet Data Explorer متاحة هنا. توجد هنا أسئلة وأجوبة ونظرة عامة حول منهجيتنا ، بما في ذلك إجابات للأسئلة "لماذا لا يكون كوكب / مرجعي المفضل في التخلص من الذخائر المتفجرة؟" و "لماذا يسرد الموقع X كواكب أكثر من هذا؟".

إذا كنت تستخدم هذا المورد في منشور ، فيرجى الاستشهاد بهذه الورقة وتضمين الإقرار التالي:

يتم تشغيل وظائف التصوير ، والعدسة الدقيقة ، وكوكب كبلر الخاصة بالتخلص من الذخائر المتفجرة بواسطة أرشيف الكواكب الخارجية في NExScI.

The Exoplanet Orbit Database is produced and maintained by Prof. Jason Wright at Penn State University. The Exoplanet Data Explorer and website design and maintenance is by Dr. Onsi Fakhouri. Please send Database updates or corrections to [email protected], and send website or Data Explorer bug reports to [email protected]

The Exoplanet Data Explorer is best experienced on the latest version of Chrome or Safari. The latest version of Firefox is supported too. Due to a change in standards for the data: URL protocol, the "export" feature is now Firefox-only Chrome and Safari will produce blank pages. Internet Explorer is not supported.

This research has made use of the SIMBAD database, operated at CDS, Strasbourg, France, NASA's Astrophysics Data System, the NASA Exoplanet Archive (and, formerly, the NASA/IPAC/NExScI Star and Exoplanet Database (NStED)), the Exoplanets Encyclopedia maintained by Jean Schneider, and data products from 2MASS, which is a joint project of the University of Massachusetts and IPAC/Caltech. This research received generous funding from NASA and the NSF.


This won't give you a magic answer, but it might make it quick to get an answer without any VBA.

1) Insert a blank row at the top of your document

2) In cell A1, enter the following formula:

3) Apply the formula to all the other columns by dragging A1's slim-black-crosshair (it appears upon hover on the bottom-right corner of your cell).

What you'll get is a rounded Pixel value of each column's width. Then, simply select the the cells in row one for all the columns you want to add and look at the bottom of your Excel window. You should see the sum of your values as you make your selection. For example, if you want to sum the widths of columns A, B and D, select A1 CTRL+click B1 and CTRL+click D1. In the bottom right, you'll see their summed widths.


Terms and Concepts

  • Asteroid
  • Comet
  • Orbit
  • Parameters describing an asteroid orbit:
    • Semi-major axis
    • Astronomical unit (AU)
    • Perihelion
    • Aphelion
    • Eccentricity
    • Inclination
    • المداري
    • Diameter
    • Extent
    • Albedo
    • Rotation period
    • GM
    • Spectral type
      • C-type
      • S-type
      • M-type or X-type
      • Histogram
      • Scatter plot

      Questions

      • Asteroids that share similar orbital parameters are sometimes categorized into "families," "groups," and "orbit classes." Can you do background research about these different categories?
      • What are the differences between different spectral types of asteroids? Do different types tend to occupy different locations in the solar system?
      • When did humans start discovering asteroids? Are certain types of asteroids easier to find than others? How many asteroids have been discovered?
      • Are there estimates for how many undiscovered asteroids remain in the solar system?

      Modeling the Reentry of a Satellite

      The movie also mentions Euler’s method in connection with the reentry phase. After the initial problem of finding the azimuthal angle has been solved, as done in the previous sections, it’s time to come back to Earth. Rockets are fired to slow down the orbiting body, and a complex set of events happens as the craft transitions from the vacuum of space to an atmospheric environment. Changing atmospheric density, rapid deceleration and frictional heating all become important factors that must be taken into account in order to safely return the astronaut to Earth. Height, speed and acceleration as a function of time are all problems that need to be solved. This set of problems can be solved with Euler’s method, as done by Katherine Johnson, or by using the differential equation-solving functionality in the Wolfram Language.

      For simple differential equations, one can get a detailed step-by-step solution with a specified quadrature method. An equivalent of Newton’s famous F = m a for a time-dependent mass م(t) is the so-called ideal rocket equation (in one dimension)…

      … where م(t) is the rocket mass, الخامسه the engine exhaust velocity and m ‘ ص(t) the time derivative of the propellant mass. Assuming a constant m ‘ ص(t), the structure of the equation is relatively simple and easily solvable in closed form:

      With initial and final conditions for the mass, I get the celebrated rocket equation (Tsiolkovsky 1903):

      The details of solving this equation with concrete parameter values and e.g. with the classical Euler method I can get from Wolfram|Alpha. Here are those details together with a detailed comparison with the exact solution, as well as with other numerical integration methods:

      Following the movie plot, I will now implement a minimalistic ODE model of the reentry process. I start by defining parameters that mimic Glenn’s flight:

      I assume that the braking process uses 1% of the thrust of the stage-one engine and runs, say, for 60 seconds. The equation of motion is:

      Here, Fgrav is the gravitational force, Fexhaust(t) the explicitly time-dependent engine force and Ffriction(x(t),الخامس(t)) the friction force. The latter depends via the air density explicitly on the position x(t) and via the friction law on الخامس(t).

      For the height-dependent air density, I can conveniently use the StandardAtmosphereData function. I also account for a height-dependent area because of the parachute that opened about 8.5 km above ground:

      This gives the following set of coupled nonlinear differential equations to be solved. The last WhenEvent[. ] specifies to end the integration when the capsule reaches the surface of the Earth. I use vector-valued position and velocity variables X and V:

      With these definitions for the weight, exhaust and air friction force terms…

      … total force can be found via:

      In this simple model, I neglected the Earth’s rotation, intrinsic rotations of the capsule, active flight angle changes, supersonic effects on the friction force and more. The explicit form of the differential equations in coordinate components is the following. The equations that Katherine Johnson solved would have been quite similar to these:

      Supplemented by the initial position and velocity, it is straightforward to solve this system of equations numerically. Today, this is just a simple call to NDSolve. I don’t have to worry about the method to use, step size control, error control and more because the Wolfram Language automatically chooses values that guarantee meaningful results:

      Here is a plot of the height, speed and acceleration as a function of time:

      Plotting as a function of height instead of time shows that the exponential increase of air density is responsible for the high deceleration. This is not due to the parachute, which happens at a relatively low altitude. The peak deceleration happens at a very high altitude as the capsule goes from a vacuum to an atmospheric environment very quickly:

      And here is a plot of the vertical and tangential speed of the capsule in the reentry process:

      Now I repeat the numerical solution with a fixed-step Euler method:

      Qualitatively, the solution looks the same as the previous one:

      For the used step size of the time integration, the accumulated error is on the order of a few percent. Smaller step sizes would reduce the error (see the previous Wolfram|Alpha output):

      Note that the landing time predicted by the Euler method deviates only 0.11% from the previous time. (For comparison, if I were to solve the equation with two modern methods, say "BDF" vs. "Adams", the error would be smaller by a few orders of magnitude.)

      Now, the reentry process generates a lot of heat. This is where the heat shield is needed. At which height is the most heat per area q generated? Without a detailed derivation, I can, from purely dimensional grounds, conjecture

      Many more interesting things could be calculated (Hicks 2009), but just like the movie had to fit everything into two hours and seven minutes, I will now end my blog for the sake of time. I hope I can be pardoned for the statement that, with the Wolfram Language, the sky’s the limit.

      To download this post as a Computable Document Format (CDF) file, click here. New to CDF? Get your copy for free with this one-time download.


      شاهد الفيديو: حساب من علم الجفر لمعرفة الاتفاق بين الزوجين او الشريكين او الخطيبين او الصديقين قاعدة مهمة (أغسطس 2022).