Орбитальный резонанс - гарантия стабильности в хаосе Вселенной

Орбитальный резонанс – гарантия стабильности в хаосе Вселенной

Большинству из нас движение планет кажется похожим на карусель в старом парке аттракционов – гдё всё крутится по неизменному кругу, снова и снова. Однако благодаря последним достижениям в области астрономии учёные разглядели сотни звёздных систем, и стало понятно, что эти космические образования гораздо более динамичны, чем мы считаем. Небесные тела движутся по орбитам, где они физически не могли сформироваться, просторы Вселенной бороздят планеты-сироты, выброшенные из своих систем за ненадобностью… Но среди всех этих катаклизмов и хаоса существуют и островки стабильности. Здесь планеты и другие крупные объекты синхронизируют свои орбиты друг с другом, стабилизируют их, и бесконечно долго вращаются – как механизм, безупречно налаженный гениальным математиком. Эти небесные тела остаются стабильными, несмотря на абсолютную непредсказуемость того, что происходит вокруг них.

Гравитации в космосе

Планеты и другие космические объекты постоянно испытывают воздействие чьей-то гравитации. Это значит, что ни один орбитальный оборот того или иного небесного тела не похож на предыдущий или последующий. Даже не очень сильный гравитационный толчок или рывок может привести к непредсказуемым последствиям – сдвинуть планету с орбиты, направить на курс столкновения с другим объектом или еще куда-нибудь. И, тем не менее, во всей нашей галактике небесные тела находят себе относительно безопасные шаблоны движения – с помощью так называемого орбитального резонанса.

Графическое представление гравитации

Если два объекта находятся в резонансе, это означает, что их орбиты представляют собой соотношение двух небольших натуральных чисел. Например, один объект совершает два оборота вокруг звезды, когда второй делает три. Когда образуется такой шаблон движения, гравитационное взаимодействие удерживает их на стабильной орбите. Таким образом они защищаются от дальнейшей миграции и спокойнее переживают встречи с другими объектами. Резонанс также может препятствовать сближению и столкновению планет. Возможно, именно благодаря этому явлению у нас до сих пор есть Плутон. Его орбита пересекается с орбитой Нептуна, но эти планеты не сталкиваются, потому что находятся в резонансе. Плутон совершает два оборота вокруг Солнца за то время, что Нептун – три. Эти объекты, связанные друг с другом гравитацией, защищают друг друга от возможных неприятностей.

Резонансы

Резонансы могут формироваться только в изначально динамичных системах, то есть таких, в начале жизни которых планеты двигались по направлению друг к другу. Сблизившись, два объекта начинают “подталкивать” друг друга, когда оказываются в определенной точке на орбите.


Анимация обращения галилеевых спутников Юпитера. Источник анимации: https://wikimedia.org

Это можно сравнить с раскачивающимся на качелях ребёнком. Если его немного подталкивать всякий раз, когда качели находятся в верхней точке описываемой дуги, малыш будет взлетать на одну и ту же высоту. Приблизительно то же происходит с этими двумя небесными телами. Если объект получает толчок, который совпадает с частотой его орбиты, он синхронизирует своё движение с этим воздействием и “застревает” на этой частоте. Оба объекта продолжают устойчиво вращаться вокруг звезды или планеты, периодически воздействуя друг на друга. Надо отметить, что орбитальный резонанс может быть и причиной нестабильности.

Например, в планетарных кольцах резонансные системы иногда накладываются друг на друга, вызывая изменение привычных траекторий находящихся здесь объектов. Несмотря на эту свою двуликость, резонанс, как видится сегодня, играет немаловажную роль в формировании устойчивых звёздных систем. Наша, например, полна такими отношениями. Ио, Европа и Ганимед находятся в резонансе. Им объясняется и структура колец Сатурна.

Приблизительно треть экзопланет, обнаруженных в глубинах космоса, также состоят в подобных отношениях. Наверное, важнейшее из того, что нам показывает это явление, заключается в понимании, что звездные системы сами по себе не являются чем-то крайне устойчивым. Планеты, их спутники, астероиды – всё они являются потенциальными «мигрантами». Мало что формируется в одном месте, и остаётся в нём навсегда.

Что такое гравитация?

Поделиться ссылкой:

А Вы смотрели:  Объект у белого карлика переживший смерть своей звезды - бессмертная планета
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector