Question:
Comment se fait-il que toutes les planètes (et les lunes) de notre système solaire soient en orbite d'équilibre?
javaPhobic
2015-10-14 04:03:42 UTC
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Auparavant, on m'a dit que pour qu'un corps puisse orbiter pendant une longue période de temps, la période orbitale, la distance et les masses doivent être précisément adaptées de sorte que les corps ne se heurtent pas finalement et ne se forment pas plus corps ou être balancé hors de l'orbite.

Comment se fait-il alors que les 8 planètes (et d'innombrables planètes naines), leurs lunes et le Soleil soient tous dans un tel équilibre depuis plus de milliers d'années (si pas des millions)? Serait-il possible que ce que nous voyons aujourd'hui soit ce qui reste, c'est-à-dire que d'innombrables planètes ou lunes ont été sorties du système solaire et sont entrées en collision, jusqu'à ce qu'un système stable (relativement parlant) soit atteint comme nous l'observons aujourd'hui?

Je pense que la réponse générale à votre question est oui. Tous les objets de taille raisonnable qui se sont formés au début du système solaire et qui avaient des orbites probables de collision ou d'assistance par gravité sont susceptibles d'avoir déjà heurté ou été assistés par gravité dans une orbite différente. C'est pourquoi la plupart des objets raisonnablement grands qui restent sont sur des orbites très stables, car les éléments qui n'étaient pas stables ont déjà été «secoués» pour ainsi dire. Étant donné que notre système solaire existe depuis plus de 4 milliards d'années, cela a du sens. Mais comme cette déduction et non comme une preuve, je la laisse comme un commentaire.
@userLTK Phobos est secoué tardivement, s'écrasant sur Mars (après avoir été écrasé dans un système annulaire temporaire par les forces des marées) en seulement environ 50 millions d'années, seulement 1% de l'âge depuis sa formation. Mais je suppose que l'on devrait s'attendre à ce qu'une lune sur 100 ait une propriété, à un égard, avec une probabilité de 1% (arrondir les chiffres). Et je me demande si Epiméthée et Janus à Saturne danseront l'un autour de l'autre dans un équilibre à long terme. Cela me semble dangereux. Peut-être que les futurs Terriens verront un léger éclair dans le ciel une nuit alors que la paire s'ajoute aux anneaux.
C'est vrai, mais Phobos est aussi un astéroïde capturé et je déteste presque le dire à propos de ce qui pourrait finalement être un crash très impressionnant, mais c'est presque trop petit pour vraiment répondre à cette question. Si l'on regarde des objets de 20 km de diamètre, il y a probablement des dizaines, voire des centaines dans le système solaire qui risquent actuellement de se déstabiliser. Mais un rocher de cette taille, tous les 50 millions d'années frappant l'une des planètes - qui sonne dans la gamme correcte.
et j'aime l'exemple d'Épiméthée et de Janus. J'avais oublié ces deux-là. Mais j'ai regardé et chacun d'eux est trop petit pour vraiment jeter l'autre hors de son orbite, donc je ne pense pas que quelque chose arrive à l'un ou aux deux de si tôt. Ils sont tous beaucoup plus gros que Phoebos, donc cela pourrait être intéressant si quelque chose se passait là-bas.
@JavaPhobic,, vous pourriez trouver cela intéressant. C'est une explication partielle de la raison pour laquelle il y a tant de stabilité et si peu d'impacts, même parmi des objets plus petits tels que ceux de la ceinture d'astéroïdes. De nombreux objets plus petits ont tendance à entrer en résonance avec les plus grands. https://en.wikipedia.org/wiki/Orbital_resonance
Un répondre:
MichaelJRoberts
2015-10-14 14:45:02 UTC
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Je pense qu'au stade actuel de l'évolution du système solaire, du fait que nous avons pu évoluer à notre niveau actuel de sophistication, il pourrait être considéré comme très stable et dans une période très calme de son histoire évolutive . Les objets instables seront généralement jetés très tôt dans la formation d'un tel système, d'où la raison pour laquelle nous ne les voyons pas aujourd'hui. Cependant, il suffit de regarder l'histoire évolutive Terre-Lune. Il est théorisé que notre Lune actuelle a été capturée en raison d'une collision entre la Terre et peut-être un objet Mars (ou de taille similaire). C'est tout sauf stable.

La raison pour laquelle, bien sûr, est liée à la gravité. Ou plus correctement, le potentiel gravitationnel du système. Tous les systèmes veulent se thermaliser (dans le même sens qu'une salle de molécules d'air veut atteindre un équilbirium thermique). Bien que notre système solaire soit tout sauf thermalisé, il travaille constamment pour y parvenir. Par conséquent, pourquoi, dans l'état actuel de l'évolution du système solaire, nous semblons être dans un état assez calme. Dans cet état, pour approfondir, nous pouvons utiliser le théorème de Bertrand qui nous dit que pour un potentiel central avec une dépendance $ r ^ {- 1} $ de la distance radiale, les orbites seront stables. La stabilité des orbites dans trois dimensions spatiales est due au fait que le potentiel gravitationnel diminue avec la distance $ r $ comme $ r ^ {- 1} $.



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