[논문 리뷰] Orbital Resonance and Solar Cycles

P. A. Semi|arXiv (Cornell University)|2009. 03. 29.

Astro and Planetary Science인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 지구와 금성 간의 궤도 공진이 중력 상호작용을 통해 태양의 운동량과 이원점 역학을 조절함으로써 11년 주기의 태양흑점 주기를 이끌어낸다고 제안한다. DE406 천체운동표를 사용하여, 지구-금성 공진의 정렬 사건이 흑점 주기와 역사적 '심한 겨울' 사건과 일치하는 것으로 밝혀졌으며, 854년 주기의 목성-토성 주기와 기후 데이터 간의 상관관계는 별도의 행성 운동과 태양 활동 간의 연결 고리를 시사한다.

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.

연구 동기 및 목표

• 행성 궤도 공진, 특히 지구-금성 공진이 태양 활동 주기에 영향을 미치는지 조사하기.
• 지구-금성 공진의 정렬 사건이 11년 주기 흑점 주기와 상관관계가 있는지 확인하기.
• 행성 운동량 주기와 태양 출력 변화(예: 일조량 및 p-모드 주파수 이동 포함) 간의 관계 탐색하기.
• 고정밀 천체운동표(DE405/DE406)를 사용하여 태양계 내외 행성의 이원점 및 태양중심 궤도 경로 분석하기.
• 854년 주기의 목성-토성 주기가 장기적인 기후 패턴을 조절하는 데 수행하는 역할 평가하기.

제안 방법

• 모든 행성의 정밀한 궤도 및 운동량 데이터를 추출하기 위해 DE406 행성 천체운동표를 사용하였다.
• 특히 지구-금성 공진과 그 정렬 사건에 중점을 두고, 행성 간의 공진 주기 식별하였다.
• 지구-금성 공진 집단의 질량중심이 태양과 목성에 대해 상대적으로 정렬되는 주기적 패턴을 감지하기 위해 이원점 추적을 수행하였다.
• 정렬 시점과 과거 1000년 동안의 역사적 흑점 기록 및 '심한 겨울' 사건 간의 상관관계 분석을 수행하였다.
• 내행성과 외행성 태양계에서의 운동량 변동성을 분석하여, 기후 및 태양 데이터와 일치하는 주기성 탐지하였다.
• 행성 공진 사건과 태양의 전역 p-모드 주파수 변화 간 잠재적 연관성 조사하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 지구와 금성이 정렬할 때, 그들의 질량중심이 태양에 가장 가까이 다가갈 경우, 이 시점이 과거 400년간의 11년 주기 흑점 주기와 일치하는가?
• RQ2 목성과 토성의 운동량 조절 주기인 854년 주기가 장기적인 기후 변동성을 설명할 수 있는가?
• RQ3 행성 공진 사건과 태양의 전역 p-모드 주파수 변화 간에 측정 가능한 상관관계가 존재하는가?
• RQ4 내행성과 외행성의 태양중심 궤도와 이원점 궤도 경로는 어떻게 다르며, 이는 중력 영향 패턴에 어떤 함의를 지니는가?
• RQ5 행성 운동량 주기와 역사적 태양 출력 및 일조량 기록 간의 일치 정도는 어느 정도인가?

주요 결과

• 지구-금성 정렬 시점, 즉 질량중심이 태양에 가장 가까이 다가갈 때, 과거 400년간의 11년 주기 흑점 주기와 일치한다.
• 이와 같은 일치는 과거 1000년간의 역사적 '심한 겨울' 기록에서도 관찰되며, 행성 공진과 연결된 장기적인 기후 신호가 있음을 시사한다.
• 목성-토성 운동량의 854년 주기와 기후 데이터 간의 일치는 태양 출력 변화와 일조량 변화를 반영하는 것으로 간주된 기후 데이터와 일치한다.
• 지구-금성 공진 집단의 운동량 변동성은 흑점 주기와 상관관계를 보이는 주기성을 보인다.
• 논문은 내행성이 태양중심 궤도를 따르는 반면, 외행성은 이원점 궤도를 따르며, 이는 중력 영향 패턴에 영향을 준다고 밝혔다.
• 공진 사건은 태양의 전역 p-모드 주파수 변화와 잠재적인 상관관계를 보이며, 이는 행성에 의한 태양 진동 조절 메커니즘의 가능성을 시사한다.