Як комета Галлея може бути передбачуваною?


11

Як ми можемо знати, що комета Галлея збирається знову приїжджати кожні 76 років? Я розумію, що комета має орбіту навколо Сонця, але як науковці можуть знати, що вона не буде скинута з курсу, наприклад, передавши тяжкості Юпітеру та Юпітеру, надавши йому буксир в іншому напрямку? Це не дуже великий об'єкт у космосі, тому мені здається, що його орбіту можна було змінити дуже легко.

Відповіді:


23

Щоразу, коли комета Галлея проходить нас, ми можемо зробити досить хорошу оцінку його поточної орбіти і визначити, наскільки близько вона дістанеться до масивних тіл Сонячної системи, таких як Юпітер, Сатурн, Уран або Нептун на наступній орбіті. Ми можемо зробити хороші оцінки впливу гравітаційного збурення і тим самим знати, де його шукати.

Насправді астрономи робили саме це протягом століть з надзвичайною точністю:

Таким чином, Галлі зробила висновок, що всі три комети насправді були одним і тим же об'єктом, що повертався кожні 76 років, період, який згодом змінювався на кожні 75–76 років. Після приблизної оцінки збурень, комета витримала від гравітаційного притягання планет, він передбачив її повернення на 1758 рік.

Прогноз Галлея про повернення комети виявився правильним, хоча Йоганн Георг Паліцш, німецький фермер і астроном-аматор, був помічений до 25 грудня 1758 року. Він пройшов через свій перигелій до 13 березня 1759 р., Притягнення Юпітера та Сатурна спричинило затримку 618 днів. Цей ефект був обчислений до повернення (з місячною помилкою до 13 квітня) командою з трьох французьких математиків, Алексіса Клеро, Джозефа Лаланда та Ніколь-Рейн Лепо.

Однак позицію Галлея, як виявляється, важко передбачити за часовими масштабами, набагато вищими за окремі орбіти; в довгостроковій перспективі орбіта є хаотично нестабільною і цілком можливо, що вона зіткнеться з планетою або викинеться із Сонячної системи протягом декількох сотень тисяч років.

Ви згадуєте:

Це не дуже великий об'єкт у космосі, тому мені здається, що його орбіту можна було змінити дуже легко.

Як виявляється, маса предмета в просторі не впливає на те, як сила тяжіння інших тіл змінює свою траєкторію. Перо, бейсбол, комета і маленький місяць, що здійснюють близький проліт Юпітера по одній і тій же траєкторії, одна за одною, усі вийдуть з мікрорайону Юпітера в тому ж напрямку і з однаковою швидкістю. Малий Місяць матиме більший вплив на Юпітера, ніж пір’я, але окрім цього немає різниці.


1
Залишає відкрите це питання: чи стабільна орбіта комети Галлея? Тобто, збурення планет "середні" в масштабі, так що вони залишаються більш-менш в тому ж "сусідстві", або ж збурення мають кумулятивний ефект, поступово змінюючи свою орбіту, і якщо так, чи можна прогнозувати її майбутню орбіту, скажімо, через 200, 500, 1000 років?
Ентоні X

4
Це хаотично нестабільно - збурення ні скасовуються, ні накопичуються рівномірно. arxiv.org/abs/1409.7762
Рассел Борогов
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.