轨道混乱会导致地球、金星和火星碰撞?

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那张照片使地球的轨道那么整齐,固定。将混沌理论惹发条精度?
Zoonar /思想库

公平的警告:如果提高激怒眉毛每当有人提到“蝴蝶效应”,那么您可能希望现在停止阅读。然而,如18新利最新登入果你喜欢刺激的黑色,神秘的宇宙的腹部,看看会发生什么,那么请继续。

我们都知道太阳系的行星围绕着太阳冷静,有序的时尚。事实上,行星的移动与发条精密,天文学家可以计算轨道特征——凌日,日食比对,确定。想要一个未来10000年的日食列表吗?没有问题。

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现在,让我们说你想看更远的未来,而不是数千年,但数十亿。18新利最新登入那些尘土飞扬的天文表如何保持呢?不太好,如果你考虑混沌理论的原则。混沌理论说,小投入在一个非常复杂的系统可以产生大规模输出。这是前面提到的蝴蝶效应:当一个蝴蝶煽动翅膀南美,雷暴可以开发几大洲之外,在布里斯班,澳大利亚,比方说。一些科学家现在认为,太阳系的进化可能坚持混沌理论,方法,方式,在未来,地球可以撞上金星火星

提出这个建议的科学家们在2009年出版的《自然——雅克·拉斯卡尔和之旅加斯蒂内奥——巴黎天文台的工作。但科学家没有使用任何的天文台的望远镜来生成自己的数据。相反,他们徘徊在电脑,包括玉超级计算机中心位于Informatique国家de l 'Enseignement特级或电影(国家高等教育和研究计算中心)。

所有的计算能力看起来似乎有些过分,科学家的版本肌肉车,直到你意识到他们试图计算。这与牛顿万有引力定律

还记得18新利最新登入艾萨克爵士告诉我们,任何两个物体之间的万有引力的存在吗?这个力成正比的质量对象和距离的平方分离成反比。然后他提出,太阳的引力是什么都有行星的轨道。但是,根据牛顿的定律,行星和太阳系中所有其他的对象,包括卫星和小行星,也必须工作一点重力魔法。这些力量的复杂的相互作用可能导致太阳能系统的稳定性随时间降低?在短期内,没有。甚至在更长的时间内,天文学家们普遍认为,太阳系将保持稳定。

然后,一些疯狂的宇宙学家开始怀疑混沌理论应用于行星轨道。如果是这样,小的行星运动的变化随着时间的推移可以放大成实质性的东西。但是需要18新利最新登入多长时间?几千年?数以百万计的人吗?数十亿美元吗?

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计算机代码和混乱

要回答这个问题,你需要考虑所有的行星的运动,以及当运动发生的一切的力量。然后你需要让太阳系运行,像一个时钟,所以骑车通过成千上万的轨道运行的行星。当这发生,你需要跟踪关键数据关于每一个星球。最重要的一个部分的数据收集轨道偏心率——一个行星的衡量偏离了一个完美的圆18新利最新登入形,因为偏心决定两个行星占据相同的领空和运行有亲密接触的风险。

认为你将能够运行的模拟你的头或桌面的太阳系模型?可能不会。超级计算机可以,这就是为什么拉斯卡尔和加斯蒂内奥选择了玉超级计算机来做他们的重任。他们的输入由2501轨道场景,在每一个改变了水星的轨道只有几毫米[来源:拉斯卡尔和加斯蒂内奥]。他们选择水银,因为太阳系的小牛,这是最容易做的事情,因为它与木星的轨道同步创建变化波及整个太阳系。

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对于每一个假设的场景,他们跟踪所有行星的运动50亿多年(的估计寿命太阳),让电脑做所有的复杂计算。即使有玉的高性能CPU单元,每个解决方案需要四个月的计算生成的结果。

幸运的是生命地球太阳能系统保持稳定在99%的法国人的场景——没有行星碰撞课程或被逐出他们的轨道[来源:拉斯卡尔和加斯蒂内奥]。但在其中的1%,轨道混乱的累积效应最大,水星的轨道变得古怪太阳系足以造成灾难性的变化。一些灾难只涉及汞,撞向太阳或者可以从它的轨道,扔到空间。但是其他的,更令人不安的场景上演与地球相撞火星或金星。通过五个步骤与金星会发生相撞,所有这一切都说明混沌轨道的累积效应[来源:拉斯卡尔和加斯蒂内奥]:

  1. 首先,互动木星和水星在大约31.37亿年导致后者星球的偏心率增加。这角动量转移非圆形的外行星内行星。
  2. 这种传输撼动内行星,增加地球的怪癖,金星和火星。
  3. 地球与火星附近小姐,这扰乱了火星的离心率更大。
  4. 后续共振或同步,加强互动,内行星之间减少汞的偏心率和增加金星和地球的怪癖。
  5. 金星和地球附近有几个失误,直到33.52891亿年,这两个行星碰撞在史诗般的爆炸,摧毁两个世界。

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话又说回来,也许不是

艺术家的黎明灶神星轨道的概念。天文学家很感兴趣这个巨大的小行星是否会暴力与其他小行星谷神星。”width=
艺术家的黎明灶神星轨道的概念。天文学家很感兴趣这个巨大的小行星是否会暴力与其他小行星谷神星。

当然,这些预测可能是准确的。2011年,作为美国国家航空航天局黎明的飞船陷入小行星灶神星轨道,拉斯卡尔检出混乱的灶神星和其他小行星谷神星,之间的相互作用和之间的两个大小行星和行星。他得出的结论是,灶神星之间的交互和Ceres将迅速放大甚至最微小的测量误差,使它无法预测行星轨道——和碰撞的威胁——超过6000万年后的未来[来源:志贺]。而灶神星之间的碰撞和谷神星可能在这些场景中,行星是不确定发生了什么。

所以,这个看似互相矛盾的信息是什么意思?18luck手机登录首先,太阳系中充满了很多东西和所有这些对象,根据牛顿定律,施加力量。第二,这些力量可以改变行星轨道——很多——即使我们不能测量这些变化在人类的历史。最后,这是一种乐趣,宇宙不产生(或破坏)世界和平,但是真的,真的很厉害。

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事实上,天文学家们其他太阳能系统具有自毁性的证据。在2008年从哈佛-史密松天体物理中心的一个团队发现了土星大小的行星环绕恒星星座半人马座,发出了太多热量的大小。科学家们认为现在的大型行星仍然是大量的热量辐射造成的碰撞Uranus-sized原行星,恒星系统最近的过去。

2009年,NASA的斯皮策太空望远镜发现了一个伟大的mashup的后果之间的对象的大小月亮和另一个水银的大小约有100光年远的孔雀座(孔雀)。仪器在斯皮策发现非晶硅的鲜明特征,物质形式地球当陨石摔在地上。

即使太阳系不屈服于轨道混乱和billiardlike内行星的崩溃,我们可能不会去一个快乐的结局。在50亿年,当太阳耗尽自己的燃料供应,我们温暖,美妙的宇宙的角落开始会很不舒服。不久之后,我们将消失在迅速扩张的明星,吞下肚子的整体。无论哪种方式,chaos-induced碰撞或恒星死亡,我们小小的蓝色的世界不会哭泣着离开,,而是砰的一声。

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作者的注意

写这篇文章让我想起这句话我经常阅读当我还是个孩子的时候:“宇宙的发条精度”。Apparently, the universe isn't running with the quiet regularity of a sweeping second hand. As space telescopes and supercomputers look across the cosmos and far into the future, we're finding an unsettled, uncertain universe. But don't stop paying your taxes just yet -- it seems the Internal Revenue Service won't be going away anytime soon.

相关文章

来源

  • 法新社。研究说,“Earth-Mars碰撞可能。”Cosmos Magazine. June 11, 2009. (Feb. 20, 2012) http://www.cosmosmagazine.com/news/2803/when-worlds-collide-earth-mars-impact-possible
  • 阿特金森,南希。”金星的自转减慢?”Universe Today. Feb. 10, 2012. (Feb. 20, 2012) http://www.universetoday.com/93494/is-venus-rotation-slowing-down/
  • BBC新闻。“行星碰撞的痕迹发现。”Aug. 11, 2009. (Feb. 20, 2012) http://news.bbc.co.uk/2/hi/8195467.stm
  • GENCI。“GENCI新的147 TF基于SGI /英特尔处理器的超级计算机。”Nov. 20, 2008. (Feb. 20, 2012) http://www.genci.fr/spip.php?article32
  • 雅克·拉斯卡尔的网站。(2012年2月20日)http://www.imcce.fr/Equipes/ASD/person/Laskar/jxl_collision.html
  • 拉斯卡尔,雅克,以便加斯蒂内奥。“存在碰撞轨迹的水星,火星和金星与地球。”Nature Letters. June 11, 2009.
  • 洛维特,Richard。“巨大的行星碰撞发现的证据。”National Geographic. Jan. 10, 2008. (Feb. 20, 2012) http://news.nationalgeographic.com/news/2008/01/080110-worlds-collide.html
  • Palca乔。“行星碰撞(不要恐慌)。”NPR ScienceFriday. June 12, 2009. (Feb. 20, 2012) http://www.sciencefriday.com/program/archives/200906122
  • 志贺,大卫。“探测的目标云“水晶球”太阳系。”New Scientist. July 15, 2011. (Feb. 20, 2012) http://www.newscientist.com/article/mg21128223.100-probes-targets-cloud-crystal-ball-for-solar-system.html

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