Dlaczego orbity wsteczne są bardziej stabilne niż orbity wsteczne?
11
W odniesieniu do dynamiki układu słonecznego, tj. Planet w układach gwiezdnych i księżyców w układach planetarnych, jest to często wspomniane w literaturze, ale trudno jest znaleźć dobrą analizę / wyjaśnienie tego zjawiska.
Pomocne byłoby wyjaśnienie. Jeśli chodzi o kierunek obrotu w stosunku do kierunku orbitalnego dla planet, rozumiem, że jest to stały problem w obecnych modelach formowania się Układu Słonecznego, ponieważ mechanika płynów daje nam prognozy, które nie pasują do obserwacji. Standardowe modele sugerują, że akrecja planetarna rozpoczyna się jako wiry w podobnym do płynu dysku planetarnym, a planety mają tam swój prograde rotacji. Ale jeśli zastosujesz mechanikę płynów, zauważysz, że wiry wsteczne są znacznie bardziej stabilne niż wsteczne.
zibadawa timmy
Odpowiedzi:
5
W każdym systemie orbitujących ciał czas, jaki dwa ciała spędzają w pobliżu, determinuje wzajemne zaburzenia grawitacyjne każdego ciała na drugim.
Jeśli oba ciała krążą w tym samym kierunku, ciało wewnętrzne (bliżej masy centralnej (na przykład gwiazda pierwotna)) wyprzedzi ciało zewnętrzne, ponieważ krąży ono z większą prędkością kątową. Ponieważ oba ciała krążą w tym samym kierunku, będą miały dużo czasu blisko siebie i więcej czasu, aby sobie wzajemnie przeszkadzać. Jest to szczególnie wyraźne, gdy obie orbity sąsiadują ze sobą i są blisko siebie.
Z drugiej strony, jeśli dwa ciała krążą w przeciwnych kierunkach, spędzają bardzo mało czasu w bliskiej odległości, więc perturbacja grawitacyjna jest zminimalizowana. Przechodzenie obok siebie następuje bardzo szybko.
Analogicznie porównaj czas, jaki dwa pojazdy spędzają blisko siebie na autostradzie, gdy jeden mija drugi i jedzie w tym samym kierunku. Pasażer w jednym mógł mieć czas na szczegółowe przestudiowanie drugiego pojazdu. Następnie porównaj dwa pojazdy poruszające się w przeciwnych kierunkach; każdy pasażer mógł tylko z bliska zobaczyć inny pojazd z bliska. Ilość czasu dla pasażera na zbadanie drugiego pojazdu jest analogiczna do ilości zakłóceń grawitacyjnych, jakie będzie miało jedno orbitujące ciało na drugim.
Podobny problem występuje, gdy okresy orbitalne dwóch ciał są prostymi stosunkami względem siebie (rezonans orbitalny). Powtarzające się szarpanie obu ciał względem siebie w tym samym miejscu na ich orbitach powoduje dodatkowe zniekształcenie w tym miejscu na ich orbitach. Ten problem występowałby w obu sytuacjach - orbitujących w tym samym kierunku i przeciwnych kierunkach.
Chociaż rozumowanie jest proste, dokładna ilość zakłóceń jest dość złożona. „Prosty” problem trzech ciał wymaga użycia zaawansowanej matematyki (mechaniki niebieskiej).
Odpowiedzi:
W każdym systemie orbitujących ciał czas, jaki dwa ciała spędzają w pobliżu, determinuje wzajemne zaburzenia grawitacyjne każdego ciała na drugim.
Jeśli oba ciała krążą w tym samym kierunku, ciało wewnętrzne (bliżej masy centralnej (na przykład gwiazda pierwotna)) wyprzedzi ciało zewnętrzne, ponieważ krąży ono z większą prędkością kątową. Ponieważ oba ciała krążą w tym samym kierunku, będą miały dużo czasu blisko siebie i więcej czasu, aby sobie wzajemnie przeszkadzać. Jest to szczególnie wyraźne, gdy obie orbity sąsiadują ze sobą i są blisko siebie.
Z drugiej strony, jeśli dwa ciała krążą w przeciwnych kierunkach, spędzają bardzo mało czasu w bliskiej odległości, więc perturbacja grawitacyjna jest zminimalizowana. Przechodzenie obok siebie następuje bardzo szybko.
Analogicznie porównaj czas, jaki dwa pojazdy spędzają blisko siebie na autostradzie, gdy jeden mija drugi i jedzie w tym samym kierunku. Pasażer w jednym mógł mieć czas na szczegółowe przestudiowanie drugiego pojazdu. Następnie porównaj dwa pojazdy poruszające się w przeciwnych kierunkach; każdy pasażer mógł tylko z bliska zobaczyć inny pojazd z bliska. Ilość czasu dla pasażera na zbadanie drugiego pojazdu jest analogiczna do ilości zakłóceń grawitacyjnych, jakie będzie miało jedno orbitujące ciało na drugim.
Podobny problem występuje, gdy okresy orbitalne dwóch ciał są prostymi stosunkami względem siebie (rezonans orbitalny). Powtarzające się szarpanie obu ciał względem siebie w tym samym miejscu na ich orbitach powoduje dodatkowe zniekształcenie w tym miejscu na ich orbitach. Ten problem występowałby w obu sytuacjach - orbitujących w tym samym kierunku i przeciwnych kierunkach.
Chociaż rozumowanie jest proste, dokładna ilość zakłóceń jest dość złożona. „Prosty” problem trzech ciał wymaga użycia zaawansowanej matematyki (mechaniki niebieskiej).
źródło