Tempo Dinâmico Baricêntrico - Barycentric Dynamical Time
O Tempo Dinâmico Baricêntrico ( TDB , do francês Temps Dynamique Barycentrique ) é uma escala de tempo coordenada relativística , destinada ao uso astronômico como um padrão de tempo para levar em conta a dilatação do tempo ao calcular órbitas e efemérides astronômicas de planetas , asteróides , cometas e espaçonaves interplanetárias em o Sistema Solar . TDB é agora (desde 2006) definido como uma escala linear do tempo de coordenada baricêntrica (TCB). Uma característica que distingue TDB de TCB é que TDB, quando observada da superfície da Terra, tem uma diferença de Tempo Terrestre (TT) que é tão pequena quanto pode ser praticamente organizada com definição consistente: as diferenças são principalmente periódicas, e no geral serão permanecem em menos de 2 milissegundos por vários milênios.
O TDB aplica-se ao referencial baricêntrico do Sistema Solar e foi definido pela primeira vez em 1976 como um sucessor do antigo padrão (não relativístico) de época das efemérides (adotado pelo IAU em 1952 e substituído em 1976). Em 2006, após um histórico de múltiplas definições em escala de tempo e depreciação desde os anos 1970, uma redefinição do TDB foi aprovada pelo IAU. A redefinição de TDB da IAU de 2006 como um padrão internacional expressamente reconheceu que o argumento de tempo de efemérides de JPL T eph , conforme implementado em JPL Development Ephemeris DE405 , "é para fins práticos o mesmo que TDB definido nesta Resolução" (em 2006, efemérides DE405 já estavam em uso há alguns anos como a base oficial para efemérides planetárias e lunares no Almanaque Astronômico ; era a base para as edições de 2003 a 2014; na edição de 2015, foi substituído por DE430).
Definição
A resolução IAU 3 de 2006 define o TDB como uma transformação linear do TCB . TCB diverge de TDB e TT. TCB progride mais rápido a uma taxa diferencial de cerca de 0,5 segundo / ano, enquanto TDB e TT permanecem próximos. No início de 2011, a diferença entre TDB e TCB era de cerca de 16,6 segundos.
- TDB = TCB - L B × (JD TCB - T 0 ) × 86400 + TDB 0
onde L B = 1,550519768 × 10 −8 , TDB 0 = −6,55 × 10 −5 s, T 0 = 2443144,5003725, e JD TCB é a data Juliana de TCB (ou seja, uma quantidade que era igual a T 0 em 1º de janeiro de 1977 00:00:00 TAI no geocentro e que aumenta em um a cada 86400 segundos de TCB).
História
Do século 17 ao final do século 19, as efemérides planetárias foram calculadas usando escalas de tempo baseadas na rotação da Terra: geralmente a hora solar média de um dos principais observatórios, como Paris ou Greenwich. Depois de 1884, o tempo solar médio em Greenwich se tornou um padrão, mais tarde denominado Tempo Universal (UT). Mas no final do século 19 e no início do século 20, com a crescente precisão das medições astronômicas, começou a suspeitar-se, e foi finalmente estabelecido, que a rotação da Terra (ou seja, a duração do dia) mostrava irregularidades em escalas de tempo curtas, e estava diminuindo em escalas de tempo mais longas. O tempo das efemérides foi conseqüentemente desenvolvido como um padrão livre das irregularidades da rotação da Terra, definindo o tempo "como a variável independente das equações da mecânica celeste", e foi medido inicialmente astronomicamente, baseando-se nas teorias gravitacionais existentes de os movimentos da Terra sobre o Sol e da Lua sobre a Terra.
Depois que o relógio atômico de césio foi inventado, esses relógios passaram a ser usados cada vez mais a partir do final da década de 1950 como realizações secundárias do tempo das efemérides (ET) . Essas realizações secundárias melhoraram o padrão ET original pela uniformidade aprimorada dos relógios atômicos e (por exemplo, no final da década de 1960) foram usadas para fornecer tempo padrão para cálculos de efemérides planetárias e na astrodinâmica.
Mas ET, em princípio, ainda não levava em consideração a teoria da relatividade. O tamanho da parte periódica das variações devido à dilatação do tempo entre os relógios atômicos baseados na Terra e o tempo coordenado do referencial baricêntrico do Sistema Solar foi estimado em menos de 2 milissegundos, mas apesar desse tamanho pequeno, foi cada vez mais considerou, no início dos anos 1970, que os padrões de tempo deveriam ser adequados para aplicações em que as diferenças devido à dilatação relativística do tempo não pudessem mais ser negligenciadas.
Em 1976, duas novas escalas de tempo foram definidas para substituir ET (nas efemérides de 1984 e depois) para levar em conta a relatividade. O sucessor direto do ET para medir o tempo em uma base geocêntrica foi o Terrestrial Dynamical Time (TDT). A nova escala de tempo para substituir ET para efemérides planetárias seria o Tempo Dinâmico Baricêntrico (TDB). A TDB deveria marcar uniformemente em um quadro de referência comovendo com o baricentro do Sistema Solar. (Como com qualquer coordenada de tempo , um relógio correspondente, para coincidir em taxa, precisaria não apenas estar em repouso nesse referencial, mas também (uma condição hipotética inatingível) para estar localizado fora de todos os poços de gravidade relevantes .) além disso, a TDB deveria ter (conforme observado / avaliado na superfície da Terra), na média de longo prazo, a mesma taxa que a TDT (agora TT ). TDT e TDB foram definidos em uma série de resoluções na mesma reunião de 1976 da União Astronômica Internacional .
Eventualmente, percebeu-se que o TDB não estava bem definido porque não era acompanhado por uma métrica relativística geral e porque a relação exata entre o TDB e o TDT não havia sido especificada. (Também foi posteriormente criticado por não ser fisicamente possível de acordo com sua definição original: entre outras coisas, a definição de 1976 excluiu um pequeno deslocamento necessário para a época inicial de 1977.) Depois que as dificuldades foram avaliadas, em 1991 a IAU refinou o definições oficiais de escalas de tempo através da criação de novas escalas de tempo adicionais: Tempo de Coordenada Baricêntrica (TCB) e Tempo de Coordenada Geocêntrica (TCG). TCB foi concebido como um substituto para TDB, e TCG era seu equivalente para uso no espaço próximo à Terra. O TDT também foi renomeado para Tempo Terrestre (TT), devido às dúvidas levantadas sobre a adequação da palavra "dinâmico" a esse respeito.
Em 2006, o TDB foi redefinido pela resolução 3 do IAU 2006; o 'novo' TDB foi expressamente reconhecido como equivalente, para fins práticos, ao argumento de tempo de efemérides de JPL T eph ; a diferença entre o TDB de acordo com o padrão de 2006 e o TT (ambos observados da superfície da Terra) permanece abaixo de 2 ms por vários milênios em torno da época atual.
Uso de TDB
TDB é um sucessor do Tempo das Efemérides (ET), em que ET pode ser visto (dentro dos limites da menor exatidão e precisão alcançável em seu tempo) como uma aproximação de TDB, bem como do Tempo Terrestre (TT) (ver Efemérides tempo § Implementações ). TDB na forma de uma escala de tempo muito próxima e praticamente equivalente, T eph continua a ser usada para as importantes efemérides planetárias e lunares DE405 do Laboratório de Propulsão a Jato .
Argumentos foram apresentados para o uso prático contínuo de TDB em vez de TCB com base no tamanho muito pequeno da diferença entre TDB e TT, não excedendo 0,002 segundos, o que pode ser negligenciado para muitas aplicações. Tem sido argumentado que a pequenez dessa diferença contribui para um risco menor de dano se TDB for confundido com TT, em comparação com o possível dano de TCB e TT confusos, que têm uma deriva linear relativa de cerca de 0,5 segundo por ano, ( a diferença era próxima de zero no início de 1977 e em 2009 já ultrapassava um quarto de minuto e estava aumentando).
Referências
links externos