[論文レビュー] Orbital Resonance and Solar Cycles

P. A. Semi|arXiv (Cornell University)|Mar 29, 2009

Astro and Planetary Science被引用数 4

ひとこと要約

本稿では、地球と金星の軌道共鳴が、太陽の角運動量と重心動力学を変調する重力的相互作用を通じて、11年周期の黒spot周期を駆動すると提案している。DE406のエフェマリスを用いて、地球-金星共鳴における合（syzygy）イベントが太陽黒spot周期および歴史的「深刻な冬」に一致することを示し、854年周期の木星-土星周期が気候データと相関することを示しており、惑星の運動と太陽活動の間の関連を示唆している。

ABSTRACT

We present an analysis of planetary moves, encoded in DE406 ephemerides. We show resonance cycles between most planets in Solar System, of differing quality. The most precise resonance - between Earth and Venus, which not only stabilizes orbits of both planets, locks planet Venus rotation in tidal locking, but also affects the Sun: This resonance group (E+V) also influences Sunspot cycles - the position of syzygy between Earth and Venus, when the barycenter of the resonance group most closely approaches the Sun and stops for some time, relative to Jupiter planet, well matches the Sunspot cycle of 11 years, not only for the last 400 years of measured Sunspot cycles, but also in 1000 years of historical record of "severe winters". We show, how cycles in angular momentum of Earth and Venus planets match with the Sunspot cycle and how the main cycle in angular momentum of the whole Solar system (854-year cycle of Jupiter/Saturn) matches with climatologic data, assumed to show connection with Solar output power and insolation. We show the possible connections between E+V events and Solar global p-Mode frequency changes. We futher show angular momentum tables and charts for individual planets, as encoded in DE405 and DE406 ephemerides. We show, that inner planets orbit on heliocentric trajectories whereas outer planets orbit on barycentric trajectories.

研究の動機と目的

• 惑星の軌道共鳴、特に地球-金星の共鳴が太陽活動周期に影響を与えるかどうかを調査すること。
• 地球-金星共鳴における合（syzygy）イベントが11年周期の黒spot周期と相関するかどうかを特定すること。
• 惑星の角運動量周期と太陽放射出力の変動（日射量およびpモード周波数シフトを含む）との関連を調査すること。
• 高精度エフェマリス（DE405/DE406）を用いて、惑星の重心およびヘリオセントリック軌道の軌跡を分析すること。
• 854年周期の木星-土星周期が長期的気候パターンを調整する役割を評価すること。

提案手法

• 全惑星の正確な軌道および角運動量データを抽出するために、DE406惑星エフェマリスを用いた。
• 特に地球-金星共鳴とその合（syzygy）イベントに注目して、惑星間の共鳴周期を特定した。
• 太陽および木星に対する地球-金星共鳴グループの重心の周期的整列を検出するために、重心の位置を追跡した。
• 合（syzygy）のタイミングを過去1000年間の歴史的黒spot記録および「深刻な冬」のイベントと相関させた。
• 内惑星および外惑星系における角運動量の変動を分析し、気候および太陽データと一致する周期性を検出した。
• 惑星共鳴イベントと太陽のグローバルpモード周波数の変化との潜在的関連を検討した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 地球と金星の合（syzygy）が、その重心が太陽に最も近づくとき、過去400年間で11年周期の黒spot周期と一致するか？
• RQ2 木星と土星の角運動量変動の854年周期が、長期的気候変動を説明できるか？
• RQ3 惑星共鳴イベントと太陽のpモード周波数の変化との間に測定可能な相関関係があるか？
• RQ4 内惑星および外惑星のヘリオセントリックおよび重心軌道の軌跡にはどのような相違があり、重力的駆動力にどのような含意があるか？
• RQ5 惑星の角運動量周期が、太陽放射出力および日射量の歴史的記録とどの程度一致するか？

主な発見

• 過去400年間、地球と金星の合（syzygy）が、その重心が太陽に最も近づくとき、11年周期の黒spot周期と一致している。
• この一致は、1000年分の歴史的「深刻な冬」記録に対しても観察され、惑星共鳴に起因する長期的気候信号が関連している可能性を示唆している。
• 木星-土星の角運動量における854年周期は、太陽放射出力の変動および日射量変化を反映すると想定される気候データと一致している。
• 地球-金星共鳴グループの角運動量変動は、黒spot周期と相関する周期性を示している。
• 本稿では、内惑星がヘリオセントリック軌道を描く一方で、外惑星は重心軌道を描くことにより、重力的影響のパターンが変化することを特定した。
• 共鳴イベントは、太陽のグローバルpモード周波数の変化と潜在的な相関関係を示しており、惑星による太陽振動の調整のメカニズムの可能性を示唆している。