¿Cuánto tiempo tomaría el tránsito de la Tierra detrás del sol si se observa desde la órbita de la Tierra, directamente frente a la Tierra?

La órbita de la Tierra no es una velocidad constante. El tiempo de tránsito variará dependiendo de si la Tierra está en su perigeo o apogeo de su órbita.

Tendría que usar una geometría bastante compleja para calcular el tiempo de tránsito y no me importa hacerlo. Esto es similar al tránsito de Venus, que se usó para medir el tamaño del sistema solar en 1639. Al medir el tiempo de tránsito, puede calcular la distancia al sol y a Venus. A la inversa, conociendo las distancias involucradas, podemos estimar el tiempo.

Como referencia, el tránsito de Venus fue de 6 horas y 40 minutos durante la última medición en 2012. Pero nuevamente, esto varía dependiendo de en qué parte de cada órbita se encuentren la Tierra y Venus.

Figura de estadio para que juegues con:
La Tierra tiene que atravesar 180º del cielo, desde el punto de vista del satélite, en 182,5 días. Cuando está frente al satélite, está en su máxima velocidad angular, que creo que será el doble de la velocidad promedio. Así casi 2º ese día.

El sol tiene aproximadamente medio grado, como se ve desde la Tierra. Por lo tanto, la estimación aproximada del tránsito de la Tierra, vista desde un satélite en la órbita de la Tierra en contrarrotación en el lado opuesto del sol, es de 6 horas .

La relación entre la longitud del arco y la longitud de la cuerda recta es R theta dividida por 2R sin (theta / 2).

Según Wikipedia, el tamaño angular del sol visto desde la tierra en el rango de 31.6 ′ – 32.7 ′ dependiendo de la época del año. Usemos 32 ‘como valor representativo. Ese ángulo es igual a aproximadamente 0.0093 radianes.

0.0093 dividido por 2 sin (0.0093 / 2) = 1.0000036 (usando Excel)

¡La suposición de seguir una línea recta versus un arco circular es extremadamente buena!

Ahora veamos la geometría de los dos objetos que orbitan el sol en direcciones opuestas:


He exagerado mucho los ángulos y la distancia al sol. La distancia en línea recta entre las líneas punteadas es igual al diámetro del sol. Al observar esto, es obvio que ambos objetos recorren una distancia esencialmente igual al diámetro del sol.

El diámetro del sol es de 1,391,684 km (Wikipedia). Mucho más dígitos significativos de lo que se justifica (o necesita) aquí.

La velocidad orbital promedio de la tierra en su órbita alrededor del sol es de aproximadamente 30 km / s. Por lo tanto, tomaría alrededor de 1.4 e6 km / 30 km / s = 47,000 segundos = 13 horas.

El diámetro del Sol es de 1,392,684 km y la velocidad orbital promedio de la Tierra es de aproximadamente 108,000 km / h.
Entonces, suponiendo que el satélite sigue la misma órbita alrededor del sol pero en la dirección OPUESTA, la duración del tránsito / eclipse será de 12.9 horas.
(Si el satélite orbita alrededor del sol en la MISMA dirección que la Tierra, ¡el eclipse durará para siempre!)

Visto desde esa distancia, el sol se extiende por ~ 0.5 grados del cielo. Le toma a la Tierra ~ 24 horas atravesar 1 grado como se ve desde el sol, por lo que 48 horas como se ve desde el punto de oposición. La mitad de eso porque el sol está a 0.5 grados, y la otra mitad porque nuestro punto de vista también se está moviendo. Entonces, mi apuesta es de 12 horas .

More Interesting

¿Cómo pudo haberse formado este hielo?

¿Es posible subir un cable de acero (a mano) de aproximadamente media pulgada de diámetro mientras está bajo tensión?

¿Cuál es la principal diferencia entre isotérmica y adiabática?

¿Cuáles son algunos ejemplos físicos concretos del flujo de Ricci en el mundo real?

¿Afectaría la fricción a un objeto infinitamente liso?

¿Cuáles son las ventajas de la producción en masa? ¿Cuáles son las desventajas de la producción en masa?

¿Hay alguna ley en física que sea absolutamente inquebrantable?

¿Cuáles son las aplicaciones de la ley de conservación del impulso? ¿Cómo lo explicas con un motivo válido?

Si una persona viaja a la mitad de la velocidad de la luz y un objeto se cerraba detrás de él a la velocidad de la luz, ¿cómo vería el objeto que se acerca?

¿Cuál es la justificación de la velocidad de escape?

¿Por qué la tendencia de afinidad electrónica y energía de ionización es la misma en el período?

¿Cuánta mecánica cuántica relativista / teoría cuántica de campos puedo aprender desde un punto de vista principalmente matemático?

A medida que el universo se expande, ¿habrá algún cambio en las leyes de la física y el tiempo?

La energía potencial de una partícula de masa de 100 g que se mueve a lo largo del eje x es U = 5x (x-4), donde x está en metros. ¿Cuál es el período de oscilación?

¿Cuánto tiempo funcionaría un teléfono móvil con la energía contenida en 1 litro de gasolina?