Жер болмауы керек шығар. Себебі, Күн жүйесінің ішкі планеталары – Меркурий, Венера, Жер және Марстың орбиталары ретсіз болып табылады және зерттеушілер бұл ішкі планеталар осы уақытқа дейін бір-бірімен соқтығысуы керек еді деп есептейді. Бірақ бұл болмады.
3 мамырда журналда жарияланған жаңа зерттеу Физикалық шолу X, ақыры себебін түсіндіре алады.
Ғалымдар планеталар қозғалысының заңдылықтарын тереңірек зерттей отырып, ішкі планеталардың қозғалысы жүйенің хаосын тежейтін байлам ретінде әрекет ететін белгілі бір параметрлермен шектелетінін анықтады. Күн жүйесіндегі көрінетін үйлесімділіктің математикалық түсіндірмесін берумен қатар, жаңа зерттеу нәтижелері ғалымдарға басқа жұлдыздарды айналып өтетін экзопланеталардың траекториясын түсінуге көмектесуі мүмкін.
Планеталар үнемі бір-біріне өзара тартылыс күшін салады – және бұл кішкентай сүйреткіштер планеталардың орбиталарына үнемі нәзік түзетулер енгізеді. Үлкенірек болатын сыртқы планеталар кішігірім соққыларға төзімді, сондықтан салыстырмалы түрде тұрақты орбиталарды сақтайды.
Планеталардың ішкі траекториялары мәселесі әлі де нақты шешім үшін тым күрделі. 19 ғасырдың аяғында математик Анри Пуанкаре өзара әрекеттесетін үш немесе одан да көп объектілердің қозғалысын сипаттайтын теңдеулерді шешудің математикалық мүмкін еместігін дәлелдеді, оны «үш дене есебі» деп те атайды. Нәтижесінде планеталардың бастапқы орындары мен жылдамдығының бөлшектеріндегі белгісіздік уақыт өте келе артады. Басқаша айтқанда: Меркурий, Венера, Марс және Жер арасындағы қашықтық ең аз мөлшерде ерекшеленетін және олардың бірінде планеталар бір-бірімен соқтығысатын, ал екіншісінде әртүрлі бағыттарда алшақтайтын екі сценарийді алуға болады.
Бастапқы жағдайлары бірдей дерлік екі траектория белгілі бір шамаға алшақтайтын уақытты хаотикалық жүйенің Ляпунов уақыты деп атайды. 1989 жылы Ұлттық ғылыми зерттеулер орталығының және Париж обсерваториясының астрономы және ғылыми директоры және жаңа зерттеудің тең авторы Жак Ласкар ішкі Күн жүйесіндегі планеталардың орбиталарына тән Ляпунов уақыты деп есептеді. небәрі 5 миллион жыл.
«Негізі, бұл сіз әрбір 10 миллион жыл сайын бір цифрды жоғалтатыныңызды білдіреді», - деді Ласкар Live Science-ке. Мәселен, мысалы, планетаның орнының бастапқы белгісіздігі 15 метр болса, 10 миллион жылдан кейін бұл белгісіздік 150 метр болады; 100 миллион жылдан кейін тағы 9 сан жоғалып, 150 миллион километр белгісіздік береді, бұл Жер мен Күн арасындағы қашықтыққа тең. «Негізінен, сіз планетаның қай жерде екенін білмейсіз», - деді Ласкар.
100 миллион жыл ұзақ уақыт болып көрінгенімен, Күн жүйесінің өзі 4,5 миллиард жылдан астам уақыт болды және планеталардың соқтығысуы немесе планетаның осы хаотикалық қозғалыстан лақтырылуы сияқты оқиғалардың болмауы көптен бері таң қалдырды. ғалымдар.
Содан кейін Ласкар мәселені басқаша қарастырды: планеталардың келесі 5 миллиард жылдағы ішкі траекторияларын модельдеу, бір сәттен екіншісіне көшу. Ол планеталардың соқтығысу мүмкіндігін тек 1% тапты. Дәл осы тәсілді қолдана отырып, ол планеталардың соқтығысуы үшін орта есеппен шамамен 30 миллиард жыл қажет екенін есептеді.
Математикаға тереңірек үңілген Ласкар және оның әріптестері алғаш рет гравитациялық өзара әрекеттесулерде «планеталардың хаотикалық қозғалысына практикалық кедергі» жасайтын «симметрияларды» немесе «консервативті шамаларды» тапты», - деді Ласкар.
Бұл пайда болатын мөлшерлер дерлік тұрақты болып қалады және белгілі бір ретсіз қозғалыстарды тежейді, бірақ оларды толығымен болдырмайды, дәл осылайша түскі ас тарелкасының көтерілген жиегі баяулайды, бірақ тағамның тәрелкеден құлап кетуіне толық кедергі жасамайды. Күн жүйеміздің айқын тұрақтылығы үшін біз бұл мөлшерлерге қарыз болуымыз мүмкін.
Зерттеуге қатыспаған Аризона университетінің планета ғылымдарының профессоры Рену Малхотра зерттеуде табылған механизмдердің қаншалықты нәзік екенін атап өтті. Мальхотра Live Science-қа «біздің күн жүйесіндегі планеталардың орбиталары өте әлсіз хаосты көрсететіні қызық» деді.
Басқа жұмыста Ласкар мен оның әріптестері Күн жүйесіндегі планеталардың саны біз қазір байқағанымыздан бұрын-соңды ерекшеленді ме деген сұраққа жауап іздейді. Бүгінгі күннің барлық айқын тұрақтылығына қарамастан, бұл өмір пайда болғанға дейін миллиардтаған жылдар ішінде әрқашан солай болды ма деген сұрақ ашық күйінде қалып отыр.
Сондай-ақ оқыңыз: