Видео дня
Земли не должно бы существовать: ученые обнаружили странную космическую симметрию, которая дала человечеству шанс
Планеты земной группы (или внутренние планеты) Солнечной системы – Меркурий, Венера, Земля и Марс, должны были бы столкнуться друг с другом вследствие блуждания по космосу, но таинственная сила удерживает их от этой катастрофы. Такие столкновения не происходят, хотя научные модели, учитывающие хаотичность планетарных орбит, свидетельствуют о том, что катастрофа давно должна была произойти.
Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале Physical Review X. Ученые решили разобраться, что за сила удерживает планеты от столкновений.
Проанализировав модели движения четырех планет, исследователи обнаружили, что существуют определенные ограничения, которые действуют как привязка и сдерживают хаос системы.
Как объясняют ученые, планеты Солнечной системы находятся в постоянном взаимодействии между собой благодаря существующему между ними гравитационному тяготению. Именно оно вносит постоянные коррективы в орбиты планет. Например, внешние планеты Солнечной системы – Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, слишком большие и не реагируют на небольшие толчки, вызванные гравитационным тяготением, поэтому поддерживают сравнительно стабильные орбиты.
Траектории внутренних планет столь запутаны, что рассчитать их невозможно. Еще в конце 19 века математик Анри Пуанкаре доказал математическую невозможность решения уравнения, описывающего движение трех или более взаимодействующих объектов. Это общеизвестно как "проблема трех тел".
Как удалось установить, даже минимальная разница в расстояниях между четырьмя внутренними планетами в одном из вариантов будет приводить к тому, что планеты будут и дальше водить свой космический танец, а в другом – врежутся друг в друга.
Впоследствии было выведено понятие времени Ляпунова. Это время, за которое две траектории с почти одинаковыми исходными условиями разойдутся на определенную величину. В 1989 году астроном и научный директор Национального центра научных исследований и Парижской обсерватории и соавтор нового исследования Жак Ласкар подсчитал, что время Ляпунова для орбит планет внутренней Солнечной системы составляет всего 5 миллионов лет.
"В сущности, это означает, что вы теряете одну цифру каждые 10 миллионов лет", – объяснил Ласкар в интервью Live Science.
Например, если начальная неопределенность положения планеты составляет 15 метров, то через 10 миллионов лет эта неопределенность достигнет уже 150 метров, а через 100 миллионов – уже 150 миллионов километров, что эквивалентно расстоянию между Землей и Солнцем.
"По сути, вы не имеете никакого представления о том, где находится планета", – сказал Ласкар.
В контексте этого стоит упомянуть, что Солнечная система имеет возраст более 4,5 миллиарда лет, и отсутствие столкновений между планетами за все это время выглядит, по меньшей мере, странно.
Поэтому Ласкар с коллегами создали новую симуляцию, которая учитывала ограничения, удерживающие движение планет в определенных пределах относительно их начальной орбиты. Оказалось, что процент вероятности столкновения планет упал до 1%. Чтобы произошла такая катастрофа, как подсчитали ученые, нужно около 30 миллиардов лет.
Таким образом, ученым удалось фактически вычислить некую космическую симметрию, которая создает "практический барьер в хаотических блужданиях планет".
Ученые подчеркнули, что эта симметрия не лишает планеты хаотического движения, а лишь ограничивает его величину, приводя к стабильности Солнечной системы.
Ранее OBOZREVATEL также рассказывал о том, что на Сатурне происходит то, что астрономы никогда не видели в Солнечной системе.
Подписывайтесь на каналы OBOZREVATEL в Telegram и Viber, чтобы быть в курсе последних событий.