Spørsmål:
Stabilitet i solsystemet
Ab_Sh
2015-07-04 04:54:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Spørsmålet mitt er enkelt:

Er solsystemet stabilt?

Du kan se dette Wikipedia-siden.
Rediger : Beklager, fordi jeg tror spørsmålet mitt handler mer om matematikk og klassisk mekanikk av planeter i milliarder år, enn astronomi. Men jeg tror dette er vår formue som jorden ikke dømte i forrige milliard år siden, og det er mulig at vi vil ha mindre enn åtte planeter før solen vil bli ødelagt.

Kan du avklare litt? Det virker som Wikipedia-siden du har lenket, svarer på spørsmålet ditt.
Min oppfatning av stabilitet er hvis vi ignorerer den reduserte solmassen (på grunn av kjernefysiske reaksjoner i sentrum av solen), og vi antar bare planetene i Newtones gravitasjonslovens mekanikk, med nåværende situasjoner og hastigheter og masser, og deretter milliarder år senere vi har 8 planeter i solsystemet (spesielt jorden!) eller ikke
Normalt er jeg enig i at spørsmålet ikke er tilstrekkelig klart. Men siden det er et svar som brukeren er fornøyd med, forsto noen tydeligvis hva som ble spurt. @2000 - hvis du ikke har noe imot det, kan du redigere spørsmålet for å legge til detaljene du la til i kommentaren din.
Spørsmålet ditt er ikke enkelt. På hvilken tidsskala?
Ny modell av kosmisk klebrighet favoriserer 'Big Rip' død av universet: http://phys.org/news/2015-06-cosmic-stickiness-favors-big-rip.html Jeg liker spesielt tidslinjeillustrasjonen som går fra * big bang * til ** solsystem bryter fra hverandre ** til * jorden eksploderer * og til slutt * atomer revet fra hverandre *. Artikkelen setter forstyrrelsen i solsystemet rundt 22X10 ^ 9 år fra nå.
@WayfaringStranger Jeg tror ikke dette arbeidet tar spesielt hensyn til solsystemets stabilitet, gjør det? Beregner det ikke bare en tidsskala for den store rip og forutsetter så at solsystemet (som selvfølgelig må eksistere i en helt annen konfigurasjon på 22 milliarder år i alle fall) blir forstyrret kort tid før det.
@RobJeffries Jeg tror du har rett. Illustrasjonen øverst i artikkelen er imidlertid ganske spesifikk om at solsystemet blir forstyrret. Sannsynligvis er det sjokkjournalistikk, og forfatterne av studien er misfornøyde med fig.
En svar:
zibadawa timmy
2015-07-04 08:08:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Wikipedia-siden du lenket til forteller deg at solsystemet er gravitasjonelt "kaotisk", delvis fordi solens masse ikke er løst over tid.

Men enda enklere enn det, med fokus bare på tyngdekraften (ignorerer tap av stjernemasse osv.), er solsystemet et N-kroppsproblem. Vi har 8 planeter, en sol og millioner av asteroider, kometer, og hvem vet hvor mange individuelle partikler som er gravitasjonelt bundet til solen vår (pluss de som ikke er og bare går gjennom nabolaget, for å si det sånn). Når du har mer enn to kropper, er løsningene på N-kroppsproblemet ustabile. Hva dette betyr er at si at vi beskriver N-kroppsproblemet med data $ D $ ("innledende betingelser", eller en perfekt beskrivelse av tilstanden til systemet på et bestemt tidspunkt). Med et gitt komplett datasett er den (newtonske) gravitasjonsutviklingen av systemet helt bestemt (men så vanskelig å gjøre at vi bare kan tilnærme det). Hva ustabilitet betyr her er at hvis vi har et annet datasett $ D '$ som bare er litt forskjellig fra $ D $, så vil forskjellene mellom utviklingen fra $ D $ og $ D' $ bli eksponentielt store over lang tid nok tidsskalaer. Så det som kan virke som mindre forskjeller nå, vil resultere i radikalt forskjellige solsystemer på sikt.

Siden alle våre observasjoner aldri kan gi eksakte verdier, men bare en rekke verdier, er det nødvendigvis litt usikkerhet i hva den eksakte gravitasjonstilstanden til vårt solsystem er. Vi har svært dårlige data om det eksakte innholdet av asteroider og kometer i vårt solsystem, og til og med planetdata har betydelige feilmarginer. Alt dette betyr at det er mange forsvarlige valg for dataene $ D $, hver avviker med et lite beløp fra hver. Men på grunn av ustabiliteten vil disse dataene til slutt produsere radikalt forskjellige fremtider fra hverandre. Foreløpig kan vi bare forutsi solsystemets utvikling opp til noen få millioner år (den nøyaktige verdien som er oppgitt kan variere vilt avhengig av hvordan du velger å definere og beregne Lyapunov-tiden). Etter det blir evolusjonære spor så forskjellige at vi ikke egentlig kan si at vi forutsier noe annet enn "det vil definitivt gjøre noe".

En eller annen måte, det er for øyeblikket umulig for oss å lage noen klare påstander om hvordan solsystemet vil se ut i en tidsskala på milliarder år. Kanskje alle de 8 planetene fortsatt vil være der; kanskje banene deres vil være veldig like, men kanskje de har mye forskjellige baner; kanskje flere planeter vil ha blitt kastet ut fra solsystemet. I beste fall kan vi observere noen få ting som fører til at visse gjenstander er mest sannsynlig å gjennomgå betydelig endring. For eksempel ser det ut til at Jupiter og Merkur har en viss omløpsresonans akkurat nå, noe som til slutt kan føre til at Merkur gjennomgår en betydelig baneendring. Dette kan til slutt føre til at den kolliderer med en annen planet, eller solen, eller kan kastes helt ut av solsystemet. Men kanskje det ikke vil. Det er vanskelig å si.

Jeg tror dette er ufullstendig, i den forstand at mens man ikke kan komme med en endelig spådom, kan man absolutt komme med sannsynlighetsspådommer (og folk har gjort det) på tidsskala betydelig lenger enn noen få millioner år. Det er som å si at vi ikke kan forutsi været.
@RobJeffries Et rettferdig poeng. Jeg likte det litt i tankene mine. Jeg får se om jeg kan sette sammen noen detaljer i den forbindelse.


Denne spørsmålet ble automatisk oversatt fra engelsk.Det opprinnelige innholdet er tilgjengelig på stackexchange, som vi takker for cc by-sa 3.0-lisensen den distribueres under.
Loading...