คาบการหมุน (ดาราศาสตร์)

ในทางดาราศาสตร์ระยะเวลาการหมุนหรือคาบการหมุน[ 1 ]ของวัตถุท้องฟ้า (เช่น ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ ดวงจันทร์ ดาวเคราะห์น้อย) มีคำจำกัดความสองแบบ แบบแรกสอดคล้องกับคาบการหมุนแบบไซเดอเรียล (หรือวันไซเดอ เรียล ) กล่าวคือ เวลาที่วัตถุใช้ในการหมุนรอบแกน ของตัวเองครบหนึ่งรอบ เมื่อเทียบกับดาวฤกษ์พื้นหลัง ( อวกาศเฉื่อย ) อีกประเภทหนึ่งของ "คาบการหมุน" ที่ใช้กันทั่วไปคือ คาบการหมุนแบบซินโนดิก (หรือวันสุริยะ ) ของวัตถุ ซึ่งอาจแตกต่างกันเล็กน้อยหรือมากกว่าหนึ่งรอบ เพื่อรองรับส่วนหนึ่งของ คาบการโคจรของวัตถุรอบดาวฤกษ์หรือวัตถุอื่นในหนึ่งวัน
การวัดการหมุน
สำหรับวัตถุที่เป็นของแข็ง เช่นดาวเคราะห์ หิน และดาวเคราะห์น้อยคาบการหมุนจะมีค่าเดียว แต่สำหรับวัตถุที่เป็นก๊าซหรือของเหลว เช่นดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ยักษ์ คาบ การหมุนจะแตกต่างกันไปจากเส้นศูนย์สูตรไปยัง ขั้วของวัตถุเนื่องจากปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการหมุนแบบไม่เท่ากันโดยทั่วไปแล้ว คาบการหมุนที่ระบุไว้สำหรับดาวเคราะห์ยักษ์ (เช่น ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน) คือคาบการหมุนภายในของดาวเคราะห์ ซึ่งกำหนดจากการหมุนของสนามแม่เหล็ก ของดาวเคราะห์นั้น สำหรับวัตถุที่ไม่สมมาตรทรงกลม คาบการหมุนโดยทั่วไปจะไม่คงที่ แม้ว่าจะไม่มีแรงโน้มถ่วงหรือ แรงดึงดูด จากน้ำขึ้นน้ำลงก็ตาม เนื่องจากถึงแม้แกนการหมุนจะคงที่ในอวกาศ (โดยการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุม ) แต่ก็ไม่จำเป็นต้องคงที่ในตัววัตถุเอง ด้วยเหตุนี้โมเมนต์ความเฉื่อยของวัตถุรอบแกนหมุนจึงอาจเปลี่ยนแปลงได้ และด้วยเหตุนี้ อัตราการหมุนจึงอาจเปลี่ยนแปลงได้ (เนื่องจากผลคูณของโมเมนต์ความเฉื่อยและอัตราการหมุนเท่ากับโมเมนตัมเชิงมุม ซึ่งคงที่) ตัวอย่างเช่นไฮเปอเรียนดวงจันทร์ของดาวเสาร์แสดงพฤติกรรมนี้ และคาบการหมุนของมันถูกอธิบายว่าเป็นแบบ อลวน
คาบการหมุนของวัตถุที่เลือก
| วัตถุบนท้องฟ้า | ระยะเวลาการหมุนรอบตัวเองเมื่อเทียบกับดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลออกไป หรือระยะเวลาการหมุนรอบตัวเองของโลกตามระบบสุริยคติ (เมื่อเทียบกับวันสุริยคติเฉลี่ยของโลก ) | ระยะเวลาการหมุนรอบตัวเอง (วันสุริยะเฉลี่ย) | คาบการหมุนปรากฏเมื่อมองจากโลก | |
|---|---|---|---|---|
| ดวงอาทิตย์[ i ] | 25.379995 วัน ( การหมุนรอบของแครริงตัน ) 35 วัน (ละติจูดสูง) | 25 วัน 9 ชั่วโมง 7 นาที 11.6 วินาที 35 วัน | ~28 วัน (เส้นศูนย์สูตร) [ 2 ] | |
| ปรอท | 58.6462 วัน[ 3 ] | 58 วัน 15 ชั่วโมง 30 นาที 30 วินาที | 176 วัน[ 4 ] | |
| ดาวศุกร์ | −243.0226 วัน[ ii ] [ 5 ] | −243 วัน 0 ชั่วโมง 33 นาที | −116.75 วัน[ 6 ] | |
| โลก | 0.99726968 วัน[ 3 ] [ iii ] | 0 วัน 23 ชั่วโมง 56 นาที 4.0910 วินาที | 1.00 วัน (24 ชั่วโมง 00 นาที 00 วินาที ) | |
| ดวงจันทร์ | 27.321661 วัน[ 7 ] | 27 วัน 7 ชั่วโมง 43 นาที 11.5 วินาที | 29.530588 วัน[ 7 ] (เท่ากับคาบการโคจรซินโนดิกเนื่องจากการล็อกการหมุนรอบวงโคจรเดือนจันทรคติซินโนดิก ) | ไม่มี (เนื่องจากการล็อกการหมุนรอบตัวเอง) |
| ดาวอังคาร | 1.02595675 วัน[ 3 ] | 1 วัน 0 ชั่วโมง 37 นาที 22.663 วินาที | 1.02749125 [ 8 ]วัน | |
| เซเรส | 0.37809 วัน[ 9 ] | 0 วัน 9 ชั่วโมง 4 นาที 27.0 วินาที | 0.37818 วัน | |
| ดาวพฤหัสบดี | 0.41354 วัน (เฉลี่ย) 0.4135344 วัน (ส่วนลึกภายใน[ iv ] ) 0.41007 วัน (บริเวณเส้นศูนย์สูตร) 0.4136994 วัน (ละติจูดสูง) | 0 วัน 9 ชั่วโมง 55 นาที 30 วินาที[ 3 ] 0 วัน 9 ชั่วโมง 55 นาที 29.37 วินาที[ 3 ] 0 วัน 9 ชั่วโมง 50 นาที 30 วินาที[ 3 ] 0 วัน 9 ชั่วโมง 55 นาที 43.63 วินาที[ 3 ] | 0.413 58 วัน (9 ชั่วโมง 55 นาที 33 วินาที) [ 10 ] (เฉลี่ย) | |
| ดาวเสาร์ | 0.44002+0.00130 −0.00091วัน (เฉลี่ย, ภายในลึก[ v ] ) 0.44401 วัน (ภายในลึก[ iv ] ) 0.4264 วัน (เส้นศูนย์สูตร) 0.44335 วัน (ละติจูดสูง) | 10 ชั่วโมง 33 นาที 38 วินาที+ 1 ม. 52 วินาที[ 11 ] [ 12 ] 0วัน10ชั่วโมง39นาที22.4วินาที [ 13 ] 0วัน10ชั่วโมง13นาที59วินาที [ 14 ] 0วัน10ชั่วโมง38นาที25.4วินาที [ 14 ] | 0.439 30 วัน (10 ชั่วโมง 32 นาที 36 วินาที) [ 10 ] | |
| ยูเรนัส | −0.71833 วัน[ 3 ] [ ii ] | −0 วัน 17 ชั่วโมง 14 นาที 24 วินาที | −0.718 32 วัน (−17 ชั่วโมง 14 นาที 23 วินาที) [ 10 ] | |
| ดาวเนปจูน | 0.67125 วัน[ 3 ] | 0 วัน 16 ชั่วโมง 6 นาที 36 วินาที | 0.671 25 วัน (16 ชั่วโมง 6 นาที 36 วินาที) [ 10 ] | |
| พลูโต | −6.38718 วัน[ 3 ] [ ii ] | –6 วัน 9 ชั่วโมง 17 นาที 32 วินาที | −6.386 80 d (–6 d 9 h 17 m 0 s ) [ 10 ] | |
| ฮาอูเมีย | 0.1631458 ±0.0000042 วัน[ 15 ] | 0 วัน 3 ชั่วโมง 56 นาที 43.80 ±0.36 วินาที | 0.1631461 ±0.0000042 วัน | |
| มาเคมาเค | 0.9511083 ±0.0000042 วัน[ 16 ] | 22 ชม. 49 นาที 35.76 ±0.36 วินาที | 0.9511164 ±0.0000042 วัน | |
| เอริส | ~15.786 วัน[ 17 ] | ~15 วัน 18 ชั่วโมง 53 นาที | ~15.7872 วัน | |
| ดาวเคราะห์ | คาบการโคจร (วัน) | คาบการโคจร (ปีโลก) | ความเร็ววงโคจร (*) |
|---|---|---|---|
| ปรอท | 87.969 | 0.241 | 47.9 กม./วินาที (29.8 ไมล์/วินาที) |
| ดาวศุกร์ | 224.701 | 0.615 | 35.0 กม./วินาที (21.7 ไมล์/วินาที) |
| โลก | 365.256 | 1.000 | 29.8 กม./วินาที (18.5 ไมล์/วินาที) |
| ดาวอังคาร | 686.980 | 1.881 | 24.1 กม./วินาที (15.0 ไมล์/วินาที) |
| ดาวพฤหัสบดี | 4,332.589 | 11.862 | 13.1 กม./วินาที (8.1 ไมล์/วินาที) |
| ดาวเสาร์ | 10,759.22 | 29.457 | 9.7 กม./วินาที (6.0 ไมล์/วินาที) |
| ยูเรนัส | 30,688.5 | 84.020 | 6.8 กม./วินาที (4.2 ไมล์/วินาที) |
| ดาวเนปจูน | 60,182 | 164.8 | 5.4 กม./วินาที (3.4 ไมล์/วินาที) |
- ค่าความเร็ววงโคจร คือความเร็วเฉลี่ยของดาวเคราะห์แต่ละดวงในวงโคจรรอบดวงอาทิตย์
ดูเพิ่มเติม
หมายเหตุ
- ^ดูการหมุนของดวงอาทิตย์เพื่อดูรายละเอียดเพิ่มเติม
- ^ a b cการหมุนนี้เป็นลบเนื่องจากขั้วที่ชี้ไปทางทิศเหนือของระนาบคงที่หมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามกับดาวเคราะห์ดวงอื่นส่วนใหญ่
- ^การอ้างอิงนี้เพิ่มเวลาประมาณ 1 มิลลิวินาทีให้กับวันสุริยะของโลกที่ระบุในเวลาสุริยะเฉลี่ย เพื่อชดเชยความยาวของวันสุริยะเฉลี่ยของโลกที่มากกว่า 86400 วินาทีในระบบ SI
- ระยะ เวลาการ หมุน ของส่วนลึกภายในของดาวเคราะห์นั้น เท่ากับระยะเวลาการหมุนของสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์
- ^ค้นพบจากการตรวจสอบวงแหวนซี ของดาวเสาร์
ลิงก์ภายนอก
- Murray, Carl D. และ Dermott, Stanley F. (1999). พลวัตของระบบสุริยะ . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ . หน้า 531. ISBN 0-521-57295-9.โปรดทราบว่า ระยะเวลาการหมุนรอบตัวเองของดาวพุธและโลกในงานวิจัยนี้อาจไม่ถูกต้องแม่นยำ