Güneş Sistemi hakkında küçük notlar
Güneş Sistemi Hakkında
12 Mayıs 2004
İlginç küçük bir ön not:
Başka yerlerde 2 boyutlu küreler üzerindeki simülasyonlardan ve S3 küreleri üzerine genişletme projelerinden bahsetmiştik. Aşağıda anlatılacakların tamamı gezegen sistemleriyle ilgilidir ve dolayısıyla Öklid üç boyutlu hesap uzayında, yani "R3" içinde yönetilebilir. Bir cisim savurma etkisiyle sistemden ayrılırsa, bu oyunun bir parçasıdır, gezegen yaşamının tesadüflerindendir. Birçok cisim, sistemin oluşumu sırasında savurma etkisiyle Güneş Sistemi dışına fırlatılmış ve bir daha geri dönmemiştir.
Güneş Sistemi birçok gizem barındırır. Nasıl oluştuğunu bilmiyoruz. "Neden bu durumda, bu kadar çok özgül yönüyle" olduğunu ve nereye doğru evrildiğini, yakın veya uzak gelecekte neler olacağını da bilmiyoruz. Tüm bunlar Epistémotron projesi kapsamında, hatta şimdiden keşfedilebilir. Bunun için şu unsurlara sahip olmak gerekir:
- Gezegen modelleri
- Yıldız modelleri
İşte bunlar. Bu gök cisimleri kütleçekim kuvvetinin etkisiyle oluşmuştur. Dolayısıyla Newton yasasına göre birbirini çeken kütle noktaları tanımlamak gerekir. Ancak gezegenler tamamen gaz halindeki cisimler değildir. Jüpiter'in içine doğru indikçe önce gaz halinde bir durum, sonra yüz kilometre aşağıda sıvı, ardından katı ve hatta ... metalik bir durumla karşılaşırız. Kütleçekim anomalileri, Jüpiter ve Satürn gibi dev gezegenlerin belirsiz bir dönemde yuttukları bir "kayasal" gezegeni içlerinde sindirmiş olabileceklerini bile düşündürmektedir.
Kütleçekim kuvvetinin etkisiyle bütünlüğünü koruyan ancak itici kuvvetlerin etkisiyle çökmeyi reddeden küresel bir sistem nasıl oluşturulur? Cevap: Bir kuvvet tanımlayarak:
Neden bu 5. kuvvet? Çarpışma etkin kesiti (gazların kinetik teorisi bölümüne bakınız) bir integraldir:
İkincil olarak, kuvvet Newtoncu olduğunda bu ... ıraksar, bu da bir "kesme" (cut off) tanımlamayı gerektirir. Sizi bununla sıkmayacağım, buna ihtiyacımız olmayacak. İleride, Epistémotron projesi gelişir ve kuazarlar gibi uygulamalarla "öz-çekimli plazmalar" içeren fenomenleri ele alırsak. "Evrenin Yarısını Kaybettik" (Hachette, Pluriel koleksiyonu) kitabını okuyun veya tekrar okuyun. İçindeki tüm fikirler simülasyonlara uygundur. Sanırım, CNRS'nin "Evren Bilimleri" bölümünden bir grup öğrenciyi çalıştıracak kadar iş bulabilirdim. Ama artık bu tür akademik stratejiler dönemi değil. Çok karmaşık, çok yavaş, çok hantal. Vazoları raflarında bırakalım. Eğer umduğum gibi giderse, bu fikirler Pandora'nın kutusundan çıkacak ve dünya çapında yayılacaktır.
Zaten hep şuna inandım ve bunu ilk kitaplarımdan birinde yazdım: Fikirleri araştırmacılar ele geçirmez, tam tersine fikirler araştırmacıları ele geçirir. Eğer "aşı" tutarsa, her şey oldukça hızlı ilerleyecektir. Varsayılabilir olan, astrofizikçilerin (ve gezegen bilimcilerin) muhtemelen en son tepki verenler olacağıdır. Eğer böyle olursa, ne yazık ki onlar için. Ama tekrar 1/r5 yasasına dönelim. Etkin kesit, prensipte etkileşime soktuğumuz iki cismin (bağıl) hızına göre değişkendir. Şöyle ki:
Q = Q ( C ) burada C, kullanılan termal titreşim hızıdır.
Genellikle Q ( < C > ) değerine çok yakın olan bir ortalama değer < Q > tanımlanabilir. 1/r5 yasasının özelliği, etkin kesitin hıza bağlı olmamasıdır. Bu da onu "bilardo topları" modeli için çok uygun kılar. Yukarıda önerilen kuvvet yasası, dolayısıyla kütleçekim kuvvetiyle bir arada tutulan bilardo toplarının dinamiğini andırır. a ve b parametrelerini tanımlama denemesi okuyucuya kalmıştır. Her şeyin hislere dayalı olduğu bakir bir alandır. Seçimlere göre, merkeze doğru indikçe yoğunluğu artan bir tür yıldız ya da her yerde yaklaşık sabit yoğunluğa sahip bir tür "sıvı damlası" veya oldukça viskoz bir katı oluşturulabilir. Başlangıç koşulları: N noktayı sabit yoğunlukta küresel bir dağılım halinde yerleştirin, sonra serbest bırakın. Salınım yapabilir. Hatta yüzeydeki parçacıkların tüm termal titreşim hızlarını sıfırlayarak bir enerji dağılımı simüle edilebilir; bu da kızılötesi emisyon yoluyla soğumayı simüle eder. Böylece Ay tarzı bir "soğuk gezegene" yakınsanabilir.
Paylaşımlı bir hesap sisteminde, burada çok sayıda araştırma konusu vardır. Konveksiyon akımları, ... levha tektoniği bile yeniden üretilebilir. Çekirdekte bir enerji enjeksiyonu oluşturarak, bir yıldızın işleyişini (hatta bir süpernova patlamasını) simüle edebilir veya radyoaktif elementlerin bozunumuyla ilişkili enerji açığa çıkması yoluyla sıcaklığın korunmasını simüle edebiliriz.
Bizi ilgilendiren fenomenler arasında oldukça büyüleyici olan biri vardır: Gelgit etkisi. Basittir. "Gezegeninizi" yeniden oluşturduğunuzda, M noktasal kütlesini yaklaştırın. Bu kütle, uzamış bir elipsoit şeklini alarak deforme olmalıdır. a ve b parametrelerinizin ayarı, gezegeninizin veya yıldızınızın böyle bir talebe karşı vereceği "cevabı" belirleyecektir. Ve işte burada, Souriau'nun çok sayıdaki fikrinden birine rastlarız. Sitemde sunduğum, hiç yayınlanmamış gezegen bilimi çalışmasına bakın. Yanılmayın: Fransa'da gezegen biliminin büyük uzmanı André Brahic değildir, Jean-Marie Souriau'dur. İkincisi bilim tarihinde yerini alacaktır. Birincisi için bu pek olası görünmüyor.
Bu sayfalara göz atmayacaksanız, birkaç söz. Souriau'nun başlangıç noktası, farklı gezegenlerin yörünge periyotlarının analizidir. Dünya'nınki: 365 gün ve Venüs'ünki: 225 gün alarak, hem aşağıya hem yukarıya doğru ilgili Fibonacci dizisini (veya Fibonacci tipi, her terimin kendinden önceki ikisinin toplamı olduğu) hesaplar. Bu koşullar altında, dizideki ardışık iki sayının oranının altın sayıya yaklaştığı bilinir.
Souriau şunu elde eder:
30 Güneş (29 gün) 55 Hiçbir şey 85 Merkür (88 gün) 140 Hiçbir şey 225 Venüs 365 Dünya 590 (1 yıl ve
yedi ay) Mars (1 yıl ve 10 ay) 955 Hiçbir şey 1545 (4 yıl ve 3 ay) Ceres-Pallas ( asteroit
kuşağı )
2500 Hiçbir şey
4045 (11 yıl)
Jüpiter
( 11 yıl ve 10 ay)
6545 Hiçbir şey
10590 (29 yıl)
Satürn
( 29 yıl ve 5 ay)
17135 Hiçbir şey
27725 (76 yıl)
Uranüs
(84 yıl)
44860 Hiçbir şey
72585 (199 yıl)
Neptün
(164,765 yıl),
Plüton
(274 yıl)
Burada rezonans kavramı devreye girer. Bir yaylı çalgı aleti alın. Herhangi bir ortaokulda iki telin frekansını ölçme imkanı bulacaksınız. Bu öz frekansların periyotlarına T1 ve T2 diyelim. Eğer oran birim ise ve tellerden birini çekerseniz, ikincisinin tepkisi maksimum olacaktır. Bu periyotların oranı
rasyonel bir kesir ise kabul edilebilir kalacaktır.
Pythagoras, bize!
Daha sonra tellerden birinin gerilimini, bu oranın
1,41421.... gibi irrasyonel bir sayıya yakın olacak şekilde ayarlayın.
Rezonans etkisinin çöktüğünü göreceksiniz. Oran altın sayıya eşit olduğunda minimum olacaktır:
Neptün-Plüton çifti gibi iki gezegen alın. "Yıllarının" oranı şuna yakındır:
Souriau, Neptün ve Plüton'un yörüngelerinin birbirini karşılıklı olarak etkileyeceğini çıkarır. Ama nasıl? Ona göre Güneş "rezonatör" görevi görür. Her gezegen yüzeyinde bir gelgit etkisi yaratır. Eğer küresel cisim modelinizi oluşturur ve davranışının Güneş'e benzemesini isterseniz, Satürn gibi bir gezegenin yüzeyini bir santimetre kaldırması gerekir. Bu arada gelgit etkisinin 1/r3 ile değiştiğini doğrulamalısınız; bu da bu gezegenin yarattığı gelgit etkisinin, Güneş'e daha yakın olan minik Merkür'ün etkisine benzer olması gerektiği anlamına gelir.
Güneş Sistemi'nizi Güneş - Neptün - Plüton üçlüsüyle sınırlayın. Fernand Reynaud'un dediği gibi bir süre bekletin. Sayısal simülasyonlar bu tür şeylere izin verir. Yörüngeler değişecek ve enerji değişiminin minimum olduğu, yani 1,6180... değerine doğru evrilecektir.
En azından biz böyle varsayıyoruz. İlginç bir hesaplama deneyi.
Gezegen bilimciler, hesaplamalarında dağıtıcı fenomenleri tamamen ihmal ederek saçmalıkları sıralıyorlar, oysa bunlar açıkça mevcuttur. Böylece "kaotikçiler" tarafından dayatılan sonuçları okumuş olabilirsiniz. Ancak, Souriau'nun dediği gibi:
Kaos teorisi, gezegen sistemlerinin oluşumunun ve evriminin anahtarı olan dağıtıcı süreçleri içermez.
Science et Vie dergisinin bir gün kapak başlığı olarak şöyle yazdığı gibi:
Kaos düşünceyi yönetir
Gelgit etkilerini ve dağıtıcı süreçleri içeren, iyi yapılandırılmış N cisimli sistemlerle birçok şeyi ortaya koymak mümkündür. Bir tablo oluşturulabilir:
Gezegen
Kütle
Yörünge Hızı
Güneş'e Uzaklık
Açısal Momentum
Merkür 0,005 M T yani 3 10 22 k 4,789 10 4 m/s 0,387 AU yani 5,76 10 10 m 8,27 10 36
| Venüs | 0,815 M | T | yani
4,87 10 | 24 | 3,5 10 | 4 | m/s | 0,723 AU yani 1,1 10 | 11 | m | 1,87 10 | 40 | |
Dünya 5,98 10 24 k = M T 2,98 10 4 m/s 1 AU = 1,49 10 11 m 2,65 10 40
Mars 0,107 M T yani 6,4 10 23 k 2,414 10 4 m/s 1,524 AU yani 2,27 10 11 m 3,9 10 39
Jüpiter 317 M T yani 1,9 10 27 1,306 10 4 m/s 5,2 AU yani 7,75 10 11 m 1,92 10 42
Satürn 92,2 M T yani 5,51 10 27 k 9,64 103 m/s 9,55 AU yani 1,43 10 12 m 7,59 10 42
Uranüs 14,5 M T yani 8,67 10 25 6,81 10 3 m/s 19,22 AU yani 2,86 10 12 1,72 10 42
Plüton 0,002 M T (?) yani 1,2 10 22 4,74 10 3 m/s 39,4 AU yani 5,9 10 12 m 3,35 10 39
- Güneş'in Kütlesi: 2 10 30 k
- Yarıçap: 7 108 m. Çevre: 4,4 10 9 m - Yıldızsal dönüş periyodu: Ekvatorda 30 gün yani 2,6 106 saniye
Açısal hız:
w = 3,85 10 -7 radyan / saniye
Kütlesi M ve yarıçapı R olan homojen bir kürenin eylemsizlik momenti:
I = 2/5 M R2 = 1.55 10 49
Açısal momentum:
I w = 5.96 10 42
Jüpiter'in M R V açısal momentumu ile karşılaştıralım.
- Jüpiter'in Kütlesi: 1,9 10 27 kilo - Yörünge Yarıçapı: R = 7.78 10 11 metre - Yörünge Hızı: 1,3 10 4 M/s
Açısal momentum:
MRV = 1,92 10 43
Güneş'in değerinden üç kat daha yüksek.
Satürn için MRV'yi hesaplayalım:
- Satürn'ün Kütlesi: 5.68 19 26 kilo - Yörünge Ortalama Yarıçapı: 1.43 10 123 metre - Yörünge Hızı: 9.137 10 3 m/s
MRV = 7.37 10 42
Jüpiter gerçekten Tanrıların Kralıdır.
Tüm gezegenleri kendi yörünge düzlemine, yani ekliptik düzleme yerleştirecek olan odur. Güneş'in dönüş eksenini, şu anda ekliptik düzlemle 7° 25 açı yapan ekseni dikey hale getirecektir. Güneş'in dönüş ekseni presesyon yapar. Hangi periyotla: bu, bir gizem.
Bunların tamamını simüle ederek güzel bir doktora tezi yapılabilir. Makineler, Güneş'i N kütle noktasından oluşan akışkan bir küre olarak temsil edecek kadar güçlüdür. Farklı gezegenler kütle noktalarıyla temsil edilebilir ve biraz rastgele, ancak daireye yakın yörüngeler üzerine yerleştirilebilir. Bu akışkan Güneş, rezonatör rolünü oynar. Yörüngeler daireselleşecek ve baskın gökcisminin, yani Jüpiter'in yörünge düzlemine yatacaktır. Güneş eksenini dikey hale getirecektir.
Yeterli sayıda kütle noktasına ve uygun kuvvet yasasına sahipsek, tüm gök cisimlerini modelleyebiliriz. Yüzeydeki noktaların titreşim hızlarını periyodik olarak sıfırlayarak dağıtıcı süreçleri bile simüle edebiliriz. Böyle bir sayısal mekanizma, Güneş Sistemi'nin oluşum tarihinin tamamını yeniden oluşturmayı mümkün kılabilir. Genel fikir, Güneş artı gezegenler sisteminin kendiliğinden minimum rezonans durumunda yerleştiğidir. Bu, Souriau'nun fikridir. Paylaşımlı hesaplamalarla yapılan simülasyonlar bu fikirlere hayat vermelidir. Zor kısım, dağılımın simülasyonudur; bu fenomen sırasında, gök cisimlerinin içindeki, gelgit etkileriyle beslenen titreşim hareketleri bir ısınmaya ve nihayetinde kozmosa kaybolan bir radyasyon emisyonuna dönüşür. Bu açıdan bir gezegen sistemi "kütleçekim enerjisini radyasyona dönüştüren bir makinedir". Tüm bunlar basit değildir, çünkü Güneş Sistemi oluşurken genç gezegenlerin magmaları hâlâ akışkan olmalı ve bu ortam konveksiyon akımlarına maruz kalmalıdır. Ayrıca birçok şeyin peş peşe gerçekleşmesi muhtemeldir. Gezegenler, yollarındaki maddeleri yutarak kütlelerini artırırlar. Tersine, savurma etkisiyle küçük cisimleri ya tamamen Güneş Sistemi dışına ya da büyük banliyölerine fırlatırlar; bu cisimler gelecekteki kuyruklu yıldızlar ve asteroitler olacaktır. Tüm bunları simüle etmek son derece eğlenceli olmalı.
Kişisel olarak, Güneş Sistemi'nin açısal momentumunun büyük ölçüde dış gezegenler tarafından taşınması, bunun proto-gezegen sistemleri (oluşum halindeki yıldızlar, artı radyasyon basıncıyla uzakta tutulan gaz ve toz diskleri) arasındaki çarpışmalar sırasında kazanılmış olabileceğini düşündürüyor. Bu, "üç boyutlu sahanda yumurta" modelidir. Spiral galaksilerin, bence, "disk-popülasyonunu" (beyaz) etkileyen ama "halo" popülasyonunu, yani dönmeyen "sarısını" etkilemeyen dönüş hareketini kazanması benzer bir mekanizma iledir. Galaksinin fosil görüntüsü, ... statik olan 500 küresel küme topluluğudur ve küresel bir şekil alır. Bu fikre göre, gaz ve toz halosu oldukça hızlı bir şekilde düz bir diske (radyasyon yoluyla enerji kaybettikçe büzülen toroidal bir yapıya, bu da simüle edilebilir) dönüşecektir. Tüm bunlar oldukça büyüleyici bir kozmik Meccano oluşturur.
Bu vesileyle, 2 boyutlu veya 3 boyutlu galaksi üretenlere şunu söylemek isterim: Basit, iki popülasyonlu bir model, görünür kütlenin %90'ını temsil eden, kütleçekim kuvvetlerinin basınç kuvvetleriyle dengelendiği ve dönmeyen merkezi bir topak ile dönen bir gaz diskinin birleştirilmesinden oluşur. Bu sayede, yakındaki itici ikiz maddenin varlığıyla mümkün kılınan çevresel aşırı hızlar ile dönüş eğrilerinin formunu yeniden bulacaklardır.
2 boyutlu, küre üzerindeki simülasyonlarla ilgili başka bir not. Bazıları, "hesaplama deneylerinde" hapsetici ikiz maddenin, S2 küresi üzerinde galaksinin antipodlarında toplandığını görürler. Bunun nedeni, yeterince "sıcak" olmaması ve 2 boyutlu Jeans uzunluğunun kürenin çevresinden küçük olmasıdır. Bu popülasyondaki titreşim hızını artırın ve galaksinin yerleşeceği (3 boyutta, "bir delikli peynir deliğinde") "boşluğa" kadar neredeyse sabit yoğunlukta bir örtü oluşturarak küre üzerinde yayıldığını göreceksiniz.
Bu sayısal gezegenimsilerle, bir gezegenin Roche sınırından geçiş sırasında gelgit etkisiyle cisimlerin parçalanmasını simüle edebiliriz. Temel teori, ancak bu bağlantıda için fazlasıyla yeterli. Anlaması basit, ancak görmek de oldukça güzel olmalı. Satürn'ün halkalarının yaşı veya bunların bir milyar yıl önce mi yoksa sadece bin yıl önce mi oluşmuş yapılar olduğu bilinmiyor. Bildiğimiz tek şey, dış sınırlarının gezegenin Roche sınırına (yarıçapının 2,5 katı) karşılık geldiğidir. Parçalanabilir cisimlerle (önerilen model) Satürn'ü bombardımana tutarak, Satürn'ün halkalarının oluşumunu gözlemleyebiliriz.
Neden Dünya'yı Mars boyutunda bir cisimle çarpıştırıp Ay'ın doğuşunu simüle etmeyelim? Bu yapılmaya başlanıyor, ancak paylaşımlı hesaplama tekniği, profesyonellerle eşit şartlarda oynamayı, hatta daha iyi fikirleriniz varsa onları geride bırakmayı mümkün kılıyor.
Bunlarla oynayarak, Güneş Sistemi'nin oluşumuna dair farklı senaryolar ortaya çıkarılabilir. Ancak ilginç olan, mevcut durumunu yeniden oluşturmaktır. Gerçekten de, Souriau'ya göre, bu bütün, "mümkün olan en az rezonant" olmak için fiilen yapılandırılmıştır (aksi takdirde evrilirdi). Rezonanssızlık altında, irrasyonel sayılar, en irrasyonel olanı, yani altın sayı ile başlayarak.
Güneş Sistemi'ni rezonanssızlık terimleriyle analiz ederek ve tam tersine çok "rezonant" bir çift olan Neptün-Plüton çiftini dışarıda bırakarak (başka bir oyun oynuyor gibi görünüyor), Souriau aşağıdaki eğriye karşılık gelen dağılımı ortaya çıkardı:
"Altın Yasa"ya karşılık gelen tahminler oldukça iyi uyuyor. w altın sayı olmak üzere
Yörünge yarıçapları, ortak çarpanı:
1,9n
olan geometrik bir dizi halinde yer alır.
Aşağıda iki eğri: Bode yasası ve Altın Yasa. Bode yasası:
2,4 ( 0,4 + 0,3 2n)
Yörünge yarıçaplarını veren iki yasanın karşılaştırılması (logaritmik koordinatlarda)
Dolayısıyla, gezegen sisteminin Souriau'nun "Altın Yasası"na göre uyum sağlamak için nasıl evrilmiş olabileceğini göstermek için yapılacak iş var. Maceraya ilgi duyanlar olursa, Souriau bu tür bir çalışmayı yönetmeye öncelikle olumlu bakacaktır. Kendisine sordum.
Güneş Sistemi yığınla sorun ortaya koyuyor:
-
Uranüs'ün dönüş ekseni neden ... ekliptik düzlemde olacak şekilde yatık?
-
Venüs neden "ters" dönüyor?
-
Neptün-Plüton çifti neden "rezonant"?
-
Vb....
Ekinoksların presesyonunun simülasyonu: - Dünya'nın Kütlesi: 6 1024 kilo - Yarıçap: 6,4 106 m
Eylemsizlik momenti:
I = 2/5 M R2 = 9,83 1037
Dünya kendi etrafında 24 saatte döner, yani 86400 saniyede 6,28 radyan kateder. Dolayısıyla açısal hız w, 7,27 10-5 radyan/saniyedir.
Açısal momentum:
I w = 7.14 10 33
- Ay'ın Kütlesi: 7,34 1022 kilo - Dünya'ya Uzaklık: 3,84 108 m
- Yörünge Hızı: 1034 m/s
Açısal momentum
MRV = 2,88 10 34
Ay'ın "MRV"si, Dünya'nın açısal momentumundan 4 kat daha fazladır. Dünya-Ay sisteminin açısal momentumunun çoğunluğu uyduda taşınır. Dolayısıyla, Dünya'nın dönüş ekseninin Ay yörüngesinin düzlemine dik hale gelme eğiliminde olması için Dünya'yı dikey hale getirmeye çalışacak olan Ay'dır.
Bir topaç masaya devrildiğinde, dönüş ekseni bir presesyon hareketi yapar. Topacın masaya temas noktasının sabit olduğunu varsayalım. Topacın ekseninin ucu, bir yarımküre üzerinde çizilen bir spiral çizecektir.
Presesyon fenomeni: Bir topaç masaya nasıl devrilir
Dünya'nın dönüş ekseni dikey hale gelir, ancak presesyon yaparak. Buradan ekinoksların presesyonu doğar. Burada da, Dünya'nın dönüş ekseninin dikey hale gelmesiyle ilişkili bir presesyon hareketi vardır. Aksini yapan, yani eksenini dikey hale getirirken presesyon yapan bir sistem hayal edebilirsiniz. Bir jiroskobu şöyle asın:
Asılıyken, jiroskobun ekseni presesyon yapar ve giderek dikeye yaklaşır
Dünya'nın dönüş ekseninin presesyonu, "ekinoksların presesyonu fenomenini" yaratan ve Dünya'nın dönüş ekseninin Ay'ın yörünge düzlemine dik hale gelme eğilimini yansıtan aynı türdendir. Neden böyle? Çünkü Dünya mükemmel bir küre değil, hafifçe basık bir elipsoittir. Dolayısıyla denge durumu, bu elipsoidin ekvator düzleminin Ay yörüngesinin düzlemiyle çakıştığı durumdur.
Dünya'nın dönüş ekseninin presesyonu
Dağıtıcı süreçler nedeniyle her şey sönümlenir. Dünya'nın dönüş ekseninin Ay'ın yörünge düzlemine tam olarak dik hale gelmesi için geçen süreyi tahmin edebilir miyiz?
Zamanın sonunda, elbette.
Eğlenin: Kıyameti simüle edin:
Güneş Sistemi'nin oluşumu sırasında, iyi boyutlu bir gökcisminin, diyelim ki Dünya'nın 4 katı büyüklüğünde, çok eliptik bir yörüngeye ve ekliptik düzlemden oldukça farklı bir düzleme, basit bir savurma etkisiyle (dev bir gezegenle yakın karşılaşma) yerleştirilmiş olmasını hiç de imkansız görmüyorum. Eğer bu, periyodu birkaç bin yıl olan bir gökcismi üretirse, diğer gezegenlerle gelgit etkisi yoluyla (rezonatör: Güneş) etkileşerek "uslanmak" için Güneş Sistemi'nde yeterince sık bulunmaz. Yörüngesi bu şekilde ekliptik düzlemin çok dışında kalabilir ve daireselleşmemiş olabilir.
Absürt, diyecek astronomlar. Böyle bir cismi gözlemlerdik! Hayır, eğer savurma etkisiyle onu sınır bölgelere fırlatan dev gezegenin yakınından geçerken, o gezegenin "Roche küresine" girmişse. O zaman, zaman zaman sistemimize güzel bir dağınıklık getirecek bir gezegen değil, iyi boyutlu dolu taneleriyle karışmış güzel bir çakıl yığını olurdu. Zaman zaman bu tehlikeli sürü, değişen mesafelerden bize sürtünecekti. Bu taşlardan veya buz parçalarından biri bir kıtaya çarparsa, kendimizi 18 aylık bir nükleer kışla dinozorlar çağına geri gönderilmiş buluruz (mikron çapındaki parçacıkların, çarpmanın stratosfere fırlattığı yerden yere inmesinin süresi). Eğer cisim denize düşerse, daha az zararlıdır. Oluşan enerji devasa bir bulut örtüsü yaratır. Kümülüslerde olduğu gibi, ışığın yokluğu bulutun tabanını soğutur, su buharı damlacıklara dönüşür ve yağmur yağar... 40 gün ve 40 gece.
Dünya'nın yakınından ve giderek daha yakın mesafelerden geçen daha fazla asteroit geçtiğini fark ettiniz mi? Bunlar, bir gün karşılaşabileceğimiz bir yörünge boyunca dağılmış "haberciler" mi?
Bu arada, birkaç yıl önce aklıma gelen ve gezegen biliminde bir tez konusu da olabilecek bir fikri hatırlıyorum.
Çok sayıda ötegezegen keşfedildi. Genellikle bunlar Jüpiter tarzı, kütleli gezegenlerdir. Bir gökcismi ile bir uydu gökcismi arasında anlık bir gelgit etkisi vardır. Böylece Ay, "her gün", her 24 saatte bir Dünya'nın üzerinden geçerken, 50 cm'lik bir "Dünya gelgiti" yaratır. Dünya'yı bir elipsoit yaparak deforme eder. Dünya, karınca ölçeklerimizde farkında olmadığımız bir plastisiteye sahiptir. Böylece, Dünya yüzeyinde, yeryüzünü dolaşan bir "dalga" oluşur. Geçerken Dünya'yı "yoğurur", bu fenomen magmayı ısıtır (çok az). Dolayısıyla, bu süreç bir dağıtıcı fenomenle eşlik eder. Dünya kendi etrafında 24 saatte döner. Ay 28 günde yörüngesinde döner. Bu çok daha yavaştır. Dolayısıyla, Dünya'nın aldığı eliptik şekil, Ay'a göre belirli bir fazda önde olacaktır. Bunu, bir eğitmenin atın dizginini, atın hızını artırması gerektiğini gösteren bir yönde çektiği bir manevradaki at sürüşüne benzetebilirsiniz. Dünya da Ay'a aynısını yapar. Bu çok hafif ivmelenme, Ay yörüngesinin yarıçapını yılda 4 cm artırır. Dünya-Ay mesafesinin yaklaşık 400.000 km olduğu bilindiğine göre, Ay'ın uzaklaşma karakteristik süresi nedir?
Bu sürenin yaklaşık 10 milyar yıl olduğu bulunur. Bu sadece bir büyüklük mertebesidir, çünkü Ay Dünya'ya ne kadar yakınsa, fenomen o kadar hızlıdır. Gelgit etkisinin mesafenin küpünün tersi olduğu bilindiğine göre, bu uzaklaşma süresini yeniden hesaplayabilir ve belki de Ay'ın, Dünya'dan yeni kopmuşken "onun çok daha yakınında olduğu" dönemi zaman içinde konumlandırabiliriz.
Tersine, Phobos uydusu Mars'tan daha hızlı döner. Bu nedenle gezegeni tarafından frenlenir ve ona yaklaşır. Aynı fenomen. Mars gelgit etkisine karşılık gelen şişkinlik "geridedir". Atı yavaşlatmak için dizginini çeken eğitmenin görüntüsüne sahibiz. Phobos'un yaklaşma hızı nedir. Gezegenle ne zaman çarpışacak? İlginç bir soru.
Ay Dünya'ya daha yakın olduğu için, geçmişte "Ay ayı" daha kısaydı. Tersine, gelgit etkisi Dünya'nın dönüş hareketini yavaşlatır. Günler daha kısaydı. Ne kadar?
Güneş de, örneğin Jüpiter'den daha hızlı döner. Merkür'ün "yılı" 87 gündür. Güneş kendi etrafında yaklaşık 25 - 30 gün gibi bir sürede döner. Dolayısıyla, etrafında dönen tüm gezegenleri hızlandırma eğilimindedir. Tüm yörüngeler yarıçap olarak büyür. Merkür, Jüpiter ve diğerleri Güneş'ten uzaklaşır. Hangi hızla? Aynı zamanda, bu gelgit etkisi Güneş'in dönüş hareketini yavaşlatır. X milyar yıl önce dönüş periyodu neydi? Güneş Sistemi çocukluk çağında nasıldı? Gerçek bir laf salatası olan gezegen bilimci André Brahic bu soruyu kendine sordu mu?
12 Mayıs 2004'ten bu yana bu sayfanın görüntülenme sayısı: