Fråga:
Hur är det att alla planeter (och månar) i vårt solsystem är i jämviktsbanor?
javaPhobic
2015-10-14 04:03:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tidigare fick jag veta att för att alla kroppar ska kretsa kring varandra under en längre tid måste omloppsperioden, avståndet och massorna matchas exakt så att kropparna inte så småningom kolliderar och bildar större kroppar eller svängas ut ur omloppsbanan.

Hur är det då att alla åtta planeter (och otaliga dvärgplaneter) och deras månar och solen alla är i sådan jämvikt i över tusentals år (om inte miljoner)? Kan det vara möjligt vad vi ser idag är det som finns kvar, dvs otaliga planeter eller månar har svängts ut ur solsystemet och kolliderat, tills ett stabilt (relativt sett) system uppnås som vi observerar idag?

Jag tror att det allmänna svaret på din fråga är ja. Eventuella föremål av rimlig storlek som bildades i det tidiga solsystemet som hade sannolika banor för kollisionssannolikhet eller tyngdkraftsassistans har sannolikt redan kolliderat eller fått tyngdkraftsassistans i en annan omloppsbana. Det är därför som de flesta av de ganska stora föremålen som finns kvar i mycket stabila banor, orsakar att de saker som inte var stabila redan har "skakats ut" så att säga. Med tanke på att vårt solsystem har funnits i fyra plus miljarder år är det vettigt. Men eftersom detta avdrag och inte bevis, lämnar jag det som en kommentar.
@userLTK Phobos skakas ut sent och kraschar in i Mars (efter att ha krossats i ett tillfälligt ringsystem av tidvattenkrafter) på bara ~ 50 miljoner år, bara 1% av åldern sedan bildandet. Men jag antar att man kan förvänta sig att 1 av 100 månar har en egenskap, i ett avseende, med 1% sannolikhet (avrundar siffrorna). Och jag undrar om Epimetheus och Janus på Saturnus kommer att dansa runt varandra i en långsiktig jämvikt. Ser farligt ut för mig. Kanske kommer framtida jordartare att se en svag blixt på himlen en natt när paret lägger till ringarna.
Det är sant, men Phobos är också en fångad asteroid och jag hatar nästan att säga det om vad som så småningom kan bli en väldigt fantastisk krasch, men det är nästan för litet för att verkligen passa den här frågan. Om vi ​​tittar på föremål med en diameter på 20 km finns det troligen dussintals, kanske hundratals i solsystemet för närvarande risk för destabilisering. Men en sten av den storleken, var 50: e miljon år som träffar en av planeterna - det låter inom området korrekt.
och jag älskar exemplet Epimetheus och Janus. Jag hade glömt bort de två. Men jag tittade och var och en av dem är för liten för att verkligen kasta den andra ur omloppsbana, så jag tror inte att något händer med den ena eller båda när som helst snart. De är båda mycket större än Phoebos, så det kan vara intressant om något någonsin händer där.
@JavaPhobic, du kanske tycker detta är intressant. Det är en delvis förklaring till varför det finns så mycket stabilitet och så få stötar, även bland mindre föremål som de i asteroidbältet. Många mindre föremål tenderar att falla i resonans med större. https://en.wikipedia.org/wiki/Orbital_resonance
Ett svar:
MichaelJRoberts
2015-10-14 14:45:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag tror att i vårt nuvarande stadium av solsystemets utveckling, på grund av det faktum att vi har kunnat utvecklas till vår nuvarande nivå av sofistikering, kan det anses vara mycket stabilt och i en mycket lugn period i dess evolutionära historia . Instabila föremål kastas vanligtvis mycket tidigt i bildandet av ett sådant system, varför vi inte ser dem idag. Men titta bara på jord-månens evolutionära historia. Det teoretiseras att vår nuvarande måne fångades på grund av en kollision mellan jorden och kanske ett Mars (eller liknande storlek) objekt. Detta är allt annat än stabilt.

Anledningen till detta är naturligtvis relaterat till gravitationen. Eller mer korrekt, systemets gravitationspotential. Alla system vill värmeisera (i samma bemärkelse som ett rum med luftmolekyler vill nå ett termiskt jämvikt). Även om vårt solsystem är allt annat än termiskt, arbetar det ständigt för att uppnå detta. Därför, varför vi i vårt nuvarande tillstånd av solsystemets utveckling verkar vara i ett ganska lugnt tillstånd. För att gå djupare in i detta tillstånd kan vi använda Bertrands sats som säger att för en central potential med ett $ r ^ {- 1} $ beroende av radiellt avstånd kommer banorna att vara stabila. Stabiliteten hos banor i tre rumsliga dimensioner beror på det faktum att gravitationspotentialen minskar med avståndet $ r $ som $ r ^ {- 1} $.



Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...