Землі не повинно б існувати: вчені виявили дивну космічну симетрію, яка дала людству шанс
Планети земної групи (або ж внутрішні планети) Сонячної системи – Меркурій, Венера, Земля та Марс, повинні були б зіткнутися одна з одною внаслідок блукання космосом, але таємнича сила утримує їх від цієї катастрофи. Такі зіткнення не відбуваються, хоча наукові моделі, які враховують хаотичність планетарних орбіт, свідчать про те, що катастрофа давно мала відбутися.
Про це йдеться у дослідженні, опублікованому в журналі Physical Review X. Науковці вирішили розібратися, що за сила утримує планети від зіткнень.
Проаналізувавши моделі руху чотирьох планети, дослідники виявили, що існують певні обмеження, які діють як прив'язка та стримують хаос системи.
Як пояснюють вчені, планети Сонячної системи перебувають у постійній взаємодії між собою завдяки гравітаційному тяжінню, що існує між ними. Саме воно вносить постійні корективи в орбіти планет. Для прикладу, зовнішні планети Сонячної системи – Юпітер, Сатурн, Уран та Нептун, є надто великими і не реагують на невеликі поштовхи, спричинені гравітаційним тяжінням, тому підтримують порівняно стабільні орбіти.
Траєкторії ж внутрішніх планет настільки заплутані, що розрахувати їх не можливо. Ще в кінці 19 століття математик Анрі Пуанкаре довів математичну неможливість розв'язання рівняння, яке б описувало рух трьох або більше взаємодіючих об'єктів. Це загально відомо, як "проблема трьох тіл".
Як вділося встановити, навіть мінімальна різниця у відстанях між чотирма внутрішніми планетами в одному з варіантів призводитиме до того, що планети й далі водитимуть свій космічний танок, а в іншому – вріжуться одна в одну.
Згодом було виведено поняття часу Ляпунова. Це час, за який дві траєкторії з майже однаковими початковими умовами розійдуться на певну величину. У 1989 році астроном та науковий директор Національного центру наукових досліджень і Паризької обсерваторії та співавтор нового дослідження Жак Ласкар, підрахував, що час Ляпунова для орбіт планет внутрішньої Сонячної системи становить всього 5 мільйонів років.
"По суті, це означає, що ви втрачаєте одну цифру кожні 10 мільйонів років", – пояснив Ласкар в інтерв'ю Live Science.
Наприклад, якщо початкова невизначеність положення планети становить 15 метрів, то через 10 мільйонів років ця невизначеність сягне уже 150 метрів, а через 100 мільйонів – уже 150 мільйонів кілометрів, що еквівалентно відстані між Землею і Сонцем.
"По суті, ви не маєте жодного уявлення про те, де знаходиться планета", – сказав Ласкар.
В контексті цього варто згадати, що Сонячна система має вік понад 4,5 мільярда років, і відсутність зіткнень між планетами за увесь цей час виглядає, щонайменше, дивно.
Тож Ласкар із колегами створили нову симуляцію, яка враховувала обмеження, що утримують рух планет в певних межах щодо їхньої початкової орбіти. Виявилося, що відсоток ймовірності зіткнення планет впав до 1%. Аби сталася така катастрофа, як підрахували вчені, потрібно близько 30 мільярдів років.
Таким чином вченим вдалося фактично вирахувати певну космічну симетрію, яка створює "практичний бар'єр у хаотичних блуканнях планет".
Вчені наголосили, що ця симетрія не позбавляє планети хаотичного руху, а лише обмежує його величину, призводячи до стабільності Сонячної системи.
Раніше OBOZREVATEL також розповідав про те, що на Сатурні відбувається те, чого астрономи ніколи не бачили у Сонячній системі.
Підписуйтесь на канали OBOZREVATEL у Telegram і Viber, щоб бути в курсі останніх подій.