Tempo dinâmico baricêntrico, ou TDB, sigla do francês , é uma escala relativística de tempo de coordenada, destinada ao uso como padrão de tempo em astronomia para levar em conta a dilatação do tempo Resolução A.4, notas à recomendação III. Notas de rodapé. Ver também as explicações e referências em Dilatação do tempo § Efeito combinado da dilatação do tempo gravitacional e de velocidade. no cálculo de órbitas e efemérides astronômicas de planetas, asteroides, cometas e naves espaciais interplanetárias no Sistema Solar. Desde 2006, o TDB é definido por um reescalonamento linear do tempo coordenado baricêntrico, ou TCB. Uma diferença entre as duas escalas é que o TDB, quando avaliado na superfície da Terra, difere do tempo terrestre, ou TT, tão pouco quanto é possível obter, na prática, com uma definição coerente. As diferenças são sobretudo periódicasG. M. Clemence e V. Szebehely fizeram a primeira estimativa e explicaram as diferenças periódicas causadas por efeitos relativísticos entre uma escala de tempo de coordenada aplicável ao baricentro do Sistema Solar e o tempo medido na superfície terrestre. . e, no total, permanecem abaixo de 2 milissegundos por alguns milênios. Recomendação e nota de rodapé 3.

O TDB se aplica ao referencial do baricentro do Sistema Solar. Sua primeira definição, de 1976, substituiu o antigo padrão não relativístico de tempo de efemérides, adotado pela União Astronômica Internacional, ou UAI, em 1952 e substituído em 1976. Após as definições e substituições de escalas de tempo ocorridas desde a década de 1970, Ver também a resolução A.4 da UAI, de 1991, recomendação V, que recomendou limitar o uso do TDB, definido entre 1976 e 1979, aos casos "em que a descontinuidade em relação a trabalhos anteriores seja considerada indesejável". a UAI aprovou uma nova definição do TDB em 2006. Essa redefinição como padrão internacional reconheceu expressamente que o argumento temporal Teph das efemérides do JPL, já usado havia muito tempo e empregado na efeméride de desenvolvimento do JPL DE405, "é, para fins práticos, o mesmo que o TDB definido nesta resolução". Nota de rodapé 4. Em 2006, a DE405 já era usada havia alguns anos como base oficial para as efemérides planetárias e lunares do Astronomical Almanac. Foi a base das edições de 2003 a 2014 e deu lugar à DE430 na edição de 2015. Consulta em outubro de 2015. Para detalhes da DE405, ver , memorando interno 312F-98-48. O Astronomical Almanac de 2015 passou a usar a versão mais recente DE430, expressamente baseada no TDB. Ver a seção L, sobretudo a página L-4, em Consulta em outubro de 2015.

Definição

A resolução 3 da UAI, de 2006, define o TDB como uma transformação linear do TCB. O TCB se afasta do TDB e do TT, pois avança cerca de 0,5 segundo por ano mais depressa, 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 − LB × (JDTCB − T0) × 86.400 + TDB0

Nessa expressão, LB = 1,550519768 × 10−8, TDB0 = −6,55 × 10−5 s, T0 = 2.443.144,5003725 e JDTCB é a data juliana em TCB. Essa última grandeza era igual a T0 em 1 de janeiro de 1977, às 00h00min00s do tempo atômico internacional, ou TAI, no geocentro, e aumenta uma unidade a cada 86.400 segundos de TCB.

História

Do século XVII até o fim do século XIX, as efemérides planetárias eram calculadas com escalas de tempo baseadas na rotação da Terra. Em geral, usava-se o tempo solar médio de um dos principais observatórios, como os de Paris ou Greenwich. Após 1884, o tempo solar médio de Greenwich tornou-se um padrão, que recebeu depois o nome de tempo universal, ou UT. Com a maior precisão das medições astronômicas no fim do século XIX e no início do século XX, surgiu a suspeita, depois confirmada, de que a rotação da Terra, e portanto a duração do dia, apresentava irregularidades em intervalos curtos e desacelerava em intervalos mais longos. O tempo de efemérides foi desenvolvido como um padrão livre dessas irregularidades, com o tempo definido como "a variável independente das equações da mecânica celeste". Inicialmente, sua medição era astronômica e se apoiava nas teorias gravitacionais já existentes para o movimento da Terra em torno do Sol e da Lua em torno da Terra.

Após a invenção do relógio atômico de césio, esses relógios passaram a ser usados com frequência crescente, a partir do fim da década de 1950, como realizações secundárias do tempo de efemérides, ou ET. A maior uniformidade dos relógios atômicos permitiu aprimorar o padrão original de ET. Essas realizações secundárias forneceram o tempo padrão para cálculos de efemérides planetárias e para a astrodinâmica, como ocorreu no fim da década de 1960.

A definição do ET, porém, ainda não levava em conta a teoria da relatividade. A amplitude da componente periódica das variações causadas pela dilatação do tempo entre relógios atômicos na Terra e o tempo de coordenada do referencial baricêntrico do Sistema Solar havia sido estimada em menos de 2 milissegundos. Mesmo com um valor tão pequeno, no início da década de 1970 cresceu a preocupação em adequar os padrões de tempo a aplicações nas quais as diferenças causadas pela dilatação relativística do tempo já não podiam ser desprezadas.

Em 1976, foram definidas duas novas escalas de tempoAs escalas foram definidas em seus aspectos essenciais em 1976, mas receberam seus nomes em 1979. para substituir o ET nas efemérides de 1984 em diante e levar em conta a relatividade. O sucessor direto do ET para a medição do tempo em uma base geocêntrica foi o tempo dinâmico terrestre, ou TDT. Para as efemérides planetárias, a nova escala seria o tempo dinâmico baricêntrico. O TDB deveria avançar uniformemente em um referencial que se movesse com o baricentro do Sistema Solar. Como ocorre com qualquer tempo de coordenada, um relógio que avançasse no mesmo ritmo precisaria estar em repouso nesse referencial e fora de todos os poços gravitacionais relevantes, uma condição hipotética impossível de alcançar. O TDB também deveria ter, na média de longo prazo e quando avaliado na superfície terrestre, o mesmo ritmo que o TDT, depois chamado de TT. As duas escalas foram definidas por resoluções da mesma reunião da UAI, em 1976.

A definição do TDB tinha lacunas, pois não vinha acompanhada de uma métrica da relatividade geral e não especificava sua relação exata com o TDT. Ela também recebeu críticas por ser fisicamente impossível cumpri-la de forma exata. Entre outros problemas, a definição de 1976 excluía um pequeno deslocamento necessário para a época inicial de 1977. Em 1991, para resolver essas dificuldades, a UAI refinou as definições oficiais com a criação de duas novas escalas, o tempo coordenado baricêntrico e o tempo coordenado geocêntrico, ou TCG. O TCB foi proposto como substituto do TDB, e o TCG era seu equivalente para uso no espaço próximo à Terra. O TDT também passou a se chamar tempo terrestre, pois havia dúvidas sobre a adequação do termo "dinâmico" nesse caso.

Em 2006, a resolução 3 da UAI redefiniu o TDB e reconheceu expressamente sua equivalência prática com o argumento temporal Teph das efemérides do JPL. A diferença entre o TDB definido pelo padrão de 2006 e o TT, quando avaliados na superfície terrestre, permanece abaixo de 2 ms por alguns milênios em torno da época presente. Ver sobretudo as notas de rodapé 3 e 4.

Uso do TDB

O TDB é um sucessor do tempo de efemérides. Dentro dos limites de exatidão e precisão possíveis quando era usado, o ET pode ser entendido como uma aproximação do TDB e do TT. Ver Tempo de efemérides § Implementações. Na forma da escala Teph, muito semelhante e equivalente para fins práticos, o TDB é usado nas efemérides planetárias e lunares DE405 do Laboratório de Propulsão a Jato, ou JPL.

Entre os argumentos apresentados por S. A. Klioner a favor da continuidade do uso prático do TDB está a pequena diferença entre TDB e TT, que não ultrapassa 0,002 segundo e pode ser desprezada em muitas aplicações. Outro é o menor risco de consequências prejudiciais caso o TDB seja confundido com o TT, em comparação com uma confusão entre TCB e TT, cuja diferença cresce linearmente cerca de 0,5 segundo por ano. Ver a página 953. Essa diferença era próxima de zero no início de 1977. Em 2009, já ultrapassava um quarto de minuto e aumentava.

Ver também

Padrão de tempo, definições usadas para medir e expressar o tempo Tempo de coordenada, coordenada temporal usada em um referencial Dilatação gravitacional do tempo, diferença no ritmo dos relógios causada pela gravidade

Ligações externas United States Naval Observatory Circular 179: The IAU Resolutions on Astronomical Reference Systems, Time Scales, and Earth Rotation Models: Explanation and Implementation Versão arquivada em 16 de fevereiro de 2008

Categoria:Relatividade geral Categoria:Relatividade especial Categoria:Escalas de tempo