[论文解读] Orbital Resonance and Solar Cycles

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

Astro and Planetary Science被引用 4

一句话总结

本文提出，地球与金星之间的轨道共振通过引力相互作用调制太阳的角动量和质心动力学，从而驱动11年的太阳黑子周期。利用DE406星历表，研究发现地球-金星共振中的合相事件与太阳黑子周期及历史上的‘严重寒冬’事件相吻合，而木星-土星854年周期则与气候学数据相关，表明行星运动与太阳活动之间存在关联。

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.

研究动机与目标

• 探究行星轨道共振（特别是地球-金星）是否影响太阳活动周期。
• 确定地球-金星共振中的合相事件是否与11年太阳黑子周期相关。
• 探讨行星角动量周期与太阳输出变化（包括辐照度和p模频率偏移）之间的联系。
• 利用高精度星历表（DE405/DE406）分析行星的质心和日心轨道轨迹。
• 评估木星-土星854年周期在调节长期气候模式中的作用。

提出的方法

• 使用DE406行星星历表提取所有行星的精确轨道和角动量数据。
• 识别行星之间的共振周期，特别关注地球-金星共振及其合相事件。
• 追踪地球-金星共振组的质心相对于太阳和木星的周期性对齐。
• 将合相时间与过去1000年间的太阳黑子记录及‘严重寒冬’事件进行相关性分析。
• 分析太阳系内、外行星角动量的变化，以检测与气候学和太阳数据匹配的周期性。
• 研究行星共振事件与太阳全球p模频率变化之间可能的关联。

实验结果

研究问题

• RQ1 当地球与金星的合相发生时，其质心最接近太阳，这一事件是否与11年太阳黑子周期对齐？
• RQ2 木星与土星角动量调制的854年周期是否能够解释长期气候学变化？
• RQ3 行星共振事件与太阳p模频率变化之间是否存在可测量的相关性？
• RQ4 内行星与外行星的日心轨道轨迹与质心轨道轨迹有何不同，这对引力作用力模式有何影响？
• RQ5 行星角动量周期在多大程度上与历史太阳输出和辐照度记录相匹配？

主要发现

• 在过去400年中，当地球与金星的合相发生、其质心最接近太阳时，该事件与11年太阳黑子周期高度对齐。
• 这一对齐现象在1000年历史‘严重寒冬’记录中亦被观察到，表明存在与行星共振相关的长期气候信号。
• 木星-土星角动量的854年周期与假设反映太阳输出变化和辐照度变化的气候学数据相匹配。
• 地球-金星共振组的角动量变化表现出与太阳黑子周期相关的周期性。
• 本研究发现，内行星遵循日心理轨迹，而外行星则沿质心理轨迹运行，这影响了引力作用力的分布模式。
• 共振事件显示出与太阳全球p模频率变化的潜在相关性，提示行星可能通过调制机制影响太阳振荡。