DE440的精度

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首先,必須釐清一個關鍵概念:精度不是一個固定的常數。

在 1550-2650 年這 1100 年間,精度呈現「蝴蝶結狀」分布:

以下數據整理自 Park, R. S., et al. (2021) "The JPL Planetary and Lunar Ephemerides DE440 and DE441" 中的軌道不確定性估計 (Formal Uncertainties)。


單位說明

天文學通常使用毫角秒 (mas, milliarcseconds) 來描述角度誤差,因為用「度」來表示數字太小了。


DE440 行星黃經不確定性(誤差)官方估算表

這張表展示了在現代數據密集期(約 2000 年)邊緣時期(如 1600年 或 2600年)的典型誤差範圍。

天體 現代精度(約2000年)
(毫角秒 mas)
現代精度換算
(約略度數 deg)
歷史/未來邊緣精度
(1600年/2600年)
備註與主要誤差來源
太陽 N/A N/A N/A 太陽是中心 (0,0,0)。此處誤差等同於「地球」相對於太陽的誤差。
水星 < 0.2 mas < 5 × 10⁻⁸ ~10 - 50 mas 受益於 MESSENGER 探測器數據,近日點進動測量極準。
金星 ~ 0.2 mas < 5 × 10⁻⁸ ~20 - 100 mas 受益於 Venus Express 與 Magellan 數據。
地球 < 0.05 mas < 1 × 10⁻⁸ ~10 mas 精度最高。受火星探測器測距數據強烈約束。
月球 < 0.1 mas < 3 × 10⁻⁸ ~500 mas (受潮汐力影響) 激光測距 (LLR) 使現代距離誤差僅幾公分。長期誤差主要來自潮汐加速度的不確定性。
火星 < 0.1 mas < 3 × 10⁻⁸ ~10 - 50 mas 精度極高,有大量著陸器與軌道器測距數據。
木星 ~ 0.5 - 1.0 mas ≈ 2 × 10⁻⁷ ~100 mas 受益於 Galileo, Juno, Voyager 數據。但因質量巨大,長期攝動誤差較大。
土星 ~ 0.5 - 1.0 mas ≈ 2 × 10⁻⁷ ~100 mas Cassini 數據提供了極高精度的現代軌道。
天王星 ~ 10 - 50 mas ≈ 1 × 10⁻⁵ ~1,000 mas (1") 數據稀缺。主要依賴 Voyager 飛掠和光學觀測,現代位置誤差達公里級。
海王星 ~ 10 - 50 mas ≈ 1 × 10⁻⁵ ~1,000 mas (1") 同上,自發現以來尚未完成太多公轉週期,長期軌道約束較弱。
冥王星 ~ 50 - 100 mas ≈ 3 × 10⁻⁵ > 2,000 mas 軌道受海王星共振影響且數據最少 (New Horizons),長期預測最不準確。

數據解讀重點

1. 內太陽系(水金地火)

誤差在「小數點後 7 到 8 位」的度數,基本上在 1550-2650 年間對於肉眼或業餘望遠鏡觀測來說是零誤差

2. 外太陽系(天王/海王/冥王)

誤差顯著增加。在 1600 年代,誤差可能達到 1-2 角秒(雖然仍很小,但在專業天文學中是顯著的)。