Tiempo de coordenadas baricéntricas

Cálculos relacionados con las órbitas.

El tiempo de coordenadas baricéntricas ( TCB , del francés Temps-coordonnée barycentrique ) es un estándar de tiempo de coordenadas destinado a ser utilizado como variable independiente de tiempo para todos los cálculos relacionados con las órbitas de planetas , asteroides , cometas y naves espaciales interplanetarias en el Sistema Solar . Es equivalente al tiempo propio experimentado por un reloj en reposo en un sistema de coordenadas que se mueve conjuntamente con el baricentro (centro de masa) del Sistema Solar ^{[ cita necesaria ]} : es decir, un reloj que realiza exactamente los mismos movimientos que el Sistema Solar pero está fuera del pozo de gravedad del sistema . Por tanto, no se ve influenciado por la dilatación del tiempo gravitacional provocada por el Sol y el resto del sistema. TCB es la coordenada de tiempo del Sistema de Referencia Celestial Baricéntrico (BCRS).

TCB fue definido en 1991 por la Unión Astronómica Internacional , en la Recomendación III de la XXI Asamblea General. ^[1] Fue pensado como uno de los reemplazos de la problemática definición de 1976 de Tiempo Dinámico Baricéntrico (TDB). A diferencia de las antiguas escalas de tiempo astronómicas, TCB se define en el contexto de la teoría general de la relatividad . Las relaciones entre TCB y otras escalas de tiempo relativistas se definen con métricas relativistas totalmente generales . La transformación entre TCB y tiempo de coordenadas geocéntricas (TCG) se puede aproximar con una incertidumbre no mayor que la tasa como: ^[2] ${\displaystyle 5\times 10^{-18}}$

$${\displaystyle {\begin{aligned}TCB-TCG&=c^{-2}\left[\int _{t_{0}}^{t}\left({\frac {v_{E}^{2}}{2}}+w_{0ext}(\mathbf {x} _{E})\right)dt+v_{E}^{i}r_{E}^{i}\right]\\&-c^{-4}\left[\int _{t_{0}}^{t}\left(-{\frac {1}{8}}v_{E}^{4}-{\frac {3}{2}}v_{E}^{2}w_{0ext}(\mathbf {x} _{E})+4v_{E}^{i}w_{ext}^{i}(\mathbf {x} _{E})+{\frac {1}{2}}w_{0ext}^{2}(\mathbf {x} _{E})\right)dt\right.\\&\qquad \qquad \left.-\left(3w_{0ext}(\mathbf {x} _{E})+{\frac {v_{E}^{2}}{2}}\right)v_{E}^{i}r_{E}^{i}\right]\end{aligned}}}$$

TAIlos potenciales gravitacionales^[3] ${\displaystyle x_{E}^{i}}$ ${\displaystyle v_{E}^{i}}$ ${\displaystyle r_{E}^{i}=x^{i}-x_{E}^{i}}$ ${\displaystyle x^{i}}$ ${\displaystyle t=TCB}$ ${\displaystyle t_{0}}$ ${\displaystyle w_{0ext}(\mathbf {x} _{E})}$ ${\displaystyle \scriptstyle \sum _{A}{\frac {GM_{A}}{r_{A}}}}$ ${\displaystyle w_{ext}^{i}(\mathbf {x} _{E})}$ ${\displaystyle \scriptstyle \sum _{A}{\frac {GM_{A}}{r_{A}}}v_{A}^{i}}$ ${\displaystyle r_{E}^{i}}$

Debido a que el sistema de referencia para TCB no está influenciado por el potencial gravitacional causado por el Sistema Solar, TCB avanza más rápido que los relojes en la superficie de la Tierra en 1,550505 × 10 ⁻⁸ (aproximadamente 490 milisegundos por año). En consecuencia, los valores de las constantes físicas que se utilizarán con los cálculos que utilizan TCB difieren de los valores tradicionales de las constantes físicas (los valores tradicionales eran en cierto sentido incorrectos, incorporando correcciones por la diferencia en las escalas de tiempo). Adaptar la gran cantidad de software existente para cambiar de TDB a TCB es una tarea continua y, en 2002, ^[update]muchos cálculos seguían utilizando TDB de alguna forma.

Las coordenadas de tiempo en la escala TCB se especifican convencionalmente utilizando medios tradicionales de especificar días, heredados de estándares de tiempo ligeramente no uniformes basados ​​en la rotación de la Tierra. En concreto, se utilizan tanto las fechas julianas como el calendario gregoriano . Para dar continuidad a su predecesor Ephemeris Time , TCB debía coincidir con ET alrededor de la fecha juliana 2443144.5 (1977-01-01T00Z). Más precisamente, se definió que el instante TCB 1977-01-01T00:00:32.184 corresponde exactamente al instante del Tiempo Atómico Internacional (TAI) 1977-01-01T00:00:00.000, en el geocentro . Este es también el instante en el que TAI introdujo correcciones para la dilatación del tiempo gravitacional.

Ver también

• Hora terrestre

Referencias

1. "Recomendación III de la IAU (1991)". Archivado desde el original el 27 de septiembre de 2007 . Consultado el 28 de abril de 2006 .
2. Pequeño, Gerard. "Comparación [sic] de conceptos" antiguos "y" nuevos ": tiempos de coordenadas y transformaciones de tiempo". pag. 23. Archivado desde el original el 2022-01-20.
3. Soffel, M.; Klioner, SA; Pequeño, G.; Lobo, P.; Kopeikin, SM; Bretaña, P.; Brumberg, Virginia; Capitán, N.; Damour, T.; Fukushima, T.; Guinot, B.; Huang, T.-Y.; Lindegren, L.; Mac.; Nordtvedt, K.; Ries, JC; Seidelmann, PK; Vokrouhlick, D.; Will, CM; Xu, C. (diciembre de 2003). "Las Resoluciones de la IAU 2000 para astrometría, mecánica celeste y metrología en el marco relativista: suplemento explicativo". La Revista Astronómica . 126 (6): 2687–2706. arXiv : astro-ph/0303376 . Código bibliográfico : 2003AJ....126.2687S. doi :10.1086/378162. S2CID  32887246.