Η σοβαρή βαρυτική αστάθεια σηματοδότησε τα πρώτα στάδια του σχηματισμού του Sistema Solar πριν από περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια. Οι γιγάντιοι πλανήτες άλλαξαν θέση απότομα κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Η τροχιακή αναδιάταξη δημιούργησε ακραίες προσεγγίσεις μεταξύ μεγάλων ουράνιων σωμάτων. Οι κανονικοί δορυφόροι που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τους Júpiter και Urano αντιμετώπισαν αυξημένο κίνδυνο ολικής καταστροφής κατά τη διαδικασία της διαστημικής εγκατάστασης.
Οι Αμερικανοί του Pesquisadores πραγματοποίησαν χιλιάδες προσομοιώσεις υπολογιστή για να κατανοήσουν τους μηχανισμούς που επέτρεψαν σε αυτά τα φεγγάρια να επιβιώσουν. Τα επεξεργασμένα δεδομένα υποδεικνύουν ότι η προσωρινή παρουσία ενός πέμπτου γίγαντα πλανήτη πάγου λειτούργησε ως αποφασιστικός παράγοντας για τη σταθερότητα του συστήματος. Η πρόσθετη μάζα απέφυγε τις καταστροφικές συγκρούσεις πριν εκτοξευθεί στο διαστρικό διάστημα. Sem αυτό το επιπλέον ουράνιο σώμα, οι κυκλικές και ευθυγραμμισμένες τροχιές μεγάλων δορυφόρων δεν θα είχαν διατηρηθεί μέχρι σήμερα.
Ο βαρυτικός Dinâmica απείλησε φυσικούς δορυφόρους στην τροχιά των γιγάντων
Οι μεγαλύτεροι πλανήτες σχηματίστηκαν σε θέσεις πολύ πιο κοντά ο ένας στον άλλο σε σύγκριση με τη σημερινή αρχιτεκτονική. Οι αποστάσεις μειώθηκαν σε λιγότερο από 15 εκατομμύρια χιλιόμετρα κατά τη φάση της αστάθειας. Η εγγύτητα του Essa δημιούργησε έντονες βαρυτικές δυνάμεις που διατάραξαν άμεσα τις τροχιές των γειτονικών δορυφόρων. Το χαοτικό περιβάλλον έκανε τη διατήρηση κανονικών τροχιών μια περίπλοκη φυσική πρόκληση.
Το σύστημα Jovian έχει τέσσερις κύριους δορυφόρους γνωστούς ως Io, Europa, Ganimedes και Calisto. Eles τροχιά σε αποστάσεις που κυμαίνονται μεταξύ 400.000 και 2 εκατομμυρίων χιλιομέτρων από τον κύριο πλανήτη. Μια ισχυρή εξωτερική διαταραχή είχε την ικανότητα να επιμηκύνει αμετάκλητα αυτές τις τροχιές. Το πρακτικό αποτέλεσμα θα περιλαμβάνει άμεσες συγκρούσεις, πτώσεις στην πλανητική ατμόσφαιρα ή οριστική εκδίωξη στο βαθύ διάστημα.
Μια παρόμοια δυναμική απειλούσε την ακεραιότητα των κανονικών φεγγαριών του Urano. Οι τροχιές αυτών των σωμάτων έχουν κυκλικά και ισημερινά χαρακτηριστικά που απαιτούν συνεχή βαρυτική σταθερότητα. Η ανισορροπία Qualquer που προκαλείται από την προσέγγιση ενός άλλου γίγαντα θα έθετε σε κίνδυνο τη διαμόρφωση που παρατηρείται σήμερα. Η ταυτόχρονη διατήρηση και των δύο συστημάτων κέντρισε το ενδιαφέρον των ειδικών στην ουράνια μηχανική.
Το Supercomputador επεξεργάστηκε σενάρια πλανητικής μετανάστευσης στο Texas
Η ομάδα με επικεφαλής τον ερευνητή Matthew Clement, από την Universidade Johns Hopkins, ανέπτυξε ένα εξαντλητικό μοντέλο δοκιμών. Οι επιστήμονες επέλεξαν 122 διακριτές τροχιές που αναπαράγουν την τρέχουσα θέση των πλανητών. Η ομάδα έτρεξε 1.464 λεπτομερείς προσομοιώσεις από αυτή τη βάση δεδομένων. Ο στόχος ήταν να χαρτογραφηθεί η συμπεριφορά των δορυφόρων υπό διασταυρούμενη βαρυτική επίδραση.
Η επεξεργασία αυτού του τεράστιου όγκου πληροφοριών απαιτούσε τεχνολογική υποδομή αιχμής. Ο υπερυπολογιστής Frontera, εγκατεστημένος στο Texas, λειτουργούσε αδιάκοπα για δύο έως τρεις μήνες για να ολοκληρωθούν οι υπολογισμοί. Οι μαθηματικές εξισώσεις περιελάμβαναν αλληλεπιδράσεις με το Sol και άλλα ουράνια σώματα. Η ακρίβεια μας επέτρεψε να απομονώσουμε τις καθοριστικές μεταβλητές για τη διατήρηση των φεγγαριών.
Η διατήρηση Probabilidade των ουράνιων σωμάτων εξαρτιόταν από επιπλέον μάζα
Τα αποτελέσματα που εξήχθησαν από τις προσομοιώσεις αποκάλυψαν ένα εξαιρετικά εχθρικό σενάριο για δορυφόρους στην παραδοσιακή διαμόρφωση τεσσάρων γιγάντιων πλανητών. Οι κρίσιμες αποστάσεις λειτούργησαν ως έναυσμα για την πλήρη αποσταθεροποίηση μικρότερων τροχιών. Το διαστημόπλοιο Contatos με Júpiter ή Saturno σε αποστάσεις μικρότερες από 15 εκατομμύρια χιλιόμετρα οδήγησε σε συνολική απώλεια σεληνιακών συστημάτων.
Η στατιστική ανάλυση των επεξεργασμένων σεναρίων καθόρισε σαφείς αριθμητικές παραμέτρους σχετικά με την ευπάθεια μικρότερων ουράνιων σωμάτων κατά τη φάση της μετανάστευσης στο διάστημα:
- Το ποσοστό επιβίωσης των φεγγαριών του Júpiter παρέμεινε κάτω από το όριο του 15% στη συντριπτική πλειονότητα των προβολών που έγιναν.
- Το δορυφορικό σύστημα Urano παρουσίασε παρόμοια πιθανότητα διατήρησης, επίσης κάτω από το επίπεδο πιθανότητας 15%.
- Η μαθηματική δυνατότητα κοινής και ταυτόχρονης επιβίωσης των δύο σεληνιακών συστημάτων έπεσε κατακόρυφα σε ένα κατά προσέγγιση ποσοστό μόλις 1%.
Το Apenas δύο πλήρη σενάρια μεταξύ των χιλιάδων που δοκιμάστηκαν επέτρεψαν στα φεγγάρια των Júpiter και Urano να φτάσουν ανέπαφα στην τρέχουσα διαμόρφωσή τους. Τα επιτυχημένα μοντέλα Ambos απαιτούσαν τη συμπερίληψη ενός πέμπτου γίγαντα πάγου στην αρχική αρχιτεκτονική. Ο υποθετικός πλανήτης Esse είχε εκτιμώμενη μάζα μεταξύ έξι και οκτώ φορές μεγαλύτερη από αυτή του Terra. Η παρουσία αυτής της μάζας άλλαξε τη δυναμική κατανομής της δύναμης.
Το Expulsão του Intruder σταθεροποίησε το διαστημικό περιβάλλον και απέφυγε τις συγκρούσεις
Ο πρόσθετος πλανήτης λειτούργησε ως βαρυτικό ρυθμιστικό κατά τη διάρκεια των κρίσιμων φάσεων της αναδιάταξης του Sistema Solar. Η τροχιά αυτού του αμαξώματος εμπόδισε τον Urano να πλησιάσει επικίνδυνα σε άλλους γίγαντες σε στιγμές αστάθειας. Το Aproximações λιγότερο από 3 εκατομμύρια χιλιόμετρα από το Urano αντιπροσώπευε εγγυημένη καταστροφή για τα φεγγάρια του. Η δυναμική εξασφάλιζε την ακεραιότητα των ισημερινών τροχιών.
Το αποτέλεσμα της συμμετοχής αυτού του πέμπτου γίγαντα περιελάμβανε τη βίαιη απομάκρυνσή του από το πλανητικό σύστημα. Το Júpiter εφάρμοσε μια εξαιρετικά ισχυρή βαρυτική ώθηση που εκτόξευσε τον εισβολέα οριστικά στο διαστρικό διάστημα. Η αποχώρηση από τον πλανήτη δεν έσωσε άμεσα τα φεγγάρια. Η φυσική του παρουσία πριν από την εκτίναξη σταθεροποίησε τις κινήσεις έτσι ώστε οι τροχιές να αντισταθούν στο χάος.
Οι προσομοιώσεις σε υπολογιστή έδωσαν επίσης απαντήσεις σχετικά με τον συγκεκριμένο σχηματισμό των φεγγαριών του Ουρανού. Η μαζική πρόσκρουση που προκάλεσε την έντονη κλίση του άξονα του Urano συνέβη κατά τη διάρκεια μιας περιόδου συμβατής με τη φάση της αστάθειας. Η προσωρινή παρουσία του πέμπτου γίγαντα μείωσε τη συχνότητα των καταστροφικών συγκρούσεων μετά από αυτό το γεγονός. Οι τακτικοί δορυφόροι παρέμειναν σε σταθερές τροχιές.
Έμμεσο Evidências καθοδηγεί μελλοντικές παρατηρήσεις στη ζώνη Kuiper
Οι πρόσφατες ανακαλύψεις ενισχύουν την επιστημονική εγκυρότητα του λεγόμενου Modelo του Nice στον τομέα της αστροφυσικής. Η θεωρία Essa περιγράφει τη διαδικασία μετανάστευσης γιγάντιων πλανητών από έναν συμπαγή πρωτοπλανητικό δίσκο. Τα νέα δεδομένα δείχνουν ότι τα συστήματα που σχηματίστηκαν αρχικά από πέντε ή έξι γιγάντιους πλανήτες ευθυγραμμίζονται με μεγαλύτερη ακρίβεια με τις σύγχρονες παρατηρήσεις. Το τρέχον Sistema Solar αντιπροσωπεύει μια λεπτή μηχανική ισορροπία.
Ο εκτινασσόμενος πλανήτης πιθανότατα περιπλανιέται μόνος του στο διαστρικό διάστημα σήμερα. Pesquisas Τα μελλοντικά στο πεδίο της παρατηρητικής αστρονομίας μπορεί να αναζητήσουν έμμεσα στοιχεία που να αποδεικνύουν την προηγούμενη ύπαρξη αυτού του ουράνιου σώματος. Το Trans-Neptunian Objetos με περίεργες τροχιές αντιπροσωπεύει πιθανούς στόχους για αυτές τις έρευνες. Οι δυνάμεις βαρύτητας Anomalias που ανιχνεύονται στην περιοχή της ζώνης του Kuiper μπορούν επίσης να τηρούν φυσικά αρχεία αυτής της αποβολής.
Η ομάδα των ειδικών δημοσίευσε τα πλήρη αποτελέσματα της έρευνας σε ένα επιστημονικό άρθρο με κριτές. Λεπτομερείς υπολογισμοί και γραμμές κώδικα από τις προσομοιώσεις είναι διαθέσιμες σε ένα αποθετήριο ανοιχτής πρόσβασης. Η μεθοδολογική διαφάνεια του Essa επιτρέπει την ανεξάρτητη επαλήθευση δεδομένων από άλλες ερευνητικές ομάδες. Η κατανόηση της αρχιτεκτονικής του πλανητικού μας συστήματος συνεχίζει να εξελίσσεται με την τεχνολογική πρόοδο.
