Banresonans

Orbital resonans är en resonans mellan två kroppar i omloppsbana som utövar en regelbunden, periodisk gravitationseffekt på varandra. Deras omloppsperioder kan relateras till varandra genom ett förhållande mellan två små heltal. Den orsakas av de förändrade gravitationskrafterna hos kroppar som kretsar runt varandra. Solsystemets stabilitet undersöktes först av Laplace, och det finns fortfarande mycket som man inte vet om det.

När en satellit kretsar runt en planet eller två stjärnor runt varandra kan gravitationskrafterna förändras, ibland enormt. Detta beror delvis på att omloppsbanor vanligtvis är elliptiska, inte cirkulära, och att krafterna därför ändras i enlighet med detta. Dessutom är planeterna och stjärnorna vanligtvis inte sfäriska. De snurrar, och varierar i sin grad av oblatenhet. Detta förändrar också krafterna på en kropp i omloppsbana.

Det är särskilt möjligt att krafterna är instabila, så den mindre partnern kan ändras tills krafterna är stabila (de ändras inte med tiden). Satelliter hamnar ofta med ena sidan mot sin planet, eftersom det är den mest stabila positionen (tidal locking).

Det finns andra stabilitetseffekter. Luckor i Saturnus ringar orsakas av att partiklarna flyttar sig till mer stabila positioner. I Saturnus ringar är Cassini-divisionen en lucka mellan den inre B-ringen och den yttre A-ringen. Den rensades genom en 2:1-resonans med månen Mimas. Jupiter gör liknande Kirkwood-luckor i asteroidbältet.

Det finns ett stabilitetsförhållande för Neptunus och Pluto: förhållandet 2:3 innebär att Pluto fullbordar två omloppsbanor på samma tid som Neptunus behöver för att fullborda tre.

Det område inom mekaniken som används för dessa studier kallas celestialmekanik.

Frågor och svar

F: Vad är banresonans?


S: Orbital resonans är ett fenomen där två kroppar i omloppsbana utövar en regelbunden, periodisk gravitationseffekt på varandra. Deras omloppsperioder kan relateras till varandra genom ett förhållande mellan två små heltal.

F: Hur uppstår det?


S: Det uppstår när de växlande gravitationskrafterna hos de kroppar som kretsar runt varandra orsakar instabilitet i deras banor. Detta kan orsakas av att banorna är elliptiska snarare än cirkulära, eller av att planeterna och stjärnorna inte är perfekt sfäriska utan varierar i sin grad av oblateness.

F: Vem var den första som studerade solsystemets stabilitet?


Svar: Solsystemets stabilitet undersöktes först av Laplace.

F: Vad är tidal locking?


S: Tidal locking är när satelliter hamnar med ena sidan mot sin planet eftersom det är den mest stabila positionen för dem.

Fråga: Vad är Kirkwood-gap?


Svar: Kirkwoodgap är luckor i Saturnus ringar som orsakas av att partiklar förflyttas till stabilare positioner på grund av Jupiters inflytande.

F: Vad är Neptunus-Pluto resonans?


S: Neptun-Pluto-resonans avser förhållandet 2:3 mellan Neptunus och Pluto, vilket innebär att Pluto fullbordar två omloppsbanor på den tid det tar Neptunus att fullborda tre.

F: Inom vilket område av mekaniken studeras dessa fenomen?


S: Det område inom mekaniken som används för att studera dessa fenomen kallas himmelsmekanik.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3