Toka ndoshta nuk duhet të ekzistojë. Kjo për shkak se orbitat e planetëve të brendshëm të sistemit diellor - Mërkuri, Venusi, Toka dhe Marsi - janë kaotike dhe studiuesit besojnë se këta planetë të brendshëm duhet të ishin përplasur me njëri-tjetrin deri tani. Por kjo nuk ndodhi.
Studimi i ri, i botuar më 3 maj në revistë Rishikimi fizik X, më në fund mund të shpjegojë pse.
Duke u thelluar thellë në modelet e lëvizjes planetare, shkencëtarët zbuluan se lëvizjet e planetëve të brendshëm kufizohen nga disa parametra që veprojnë si një lidhje që frenon kaosin e sistemit. Përveç ofrimit të një shpjegimi matematikor për harmoninë e dukshme në sistemin tonë diellor, rezultatet e studimit të ri mund t'i ndihmojnë shkencëtarët të kuptojnë trajektoret e ekzoplaneteve që rrotullohen rreth yjeve të tjerë.
Planetët po ushtrojnë vazhdimisht një tërheqje gravitacionale të ndërsjellë mbi njëri-tjetrin – dhe këto tërheqje të vogla po bëjnë vazhdimisht rregullime delikate në orbitat e planetëve. Planetët e jashtëm, të cilët janë shumë më të mëdhenj, janë më rezistent ndaj goditjeve të vogla dhe për këtë arsye mbajnë orbita relativisht të qëndrueshme.
Problemi i trajektoreve të brendshme të planetëve, megjithatë, është ende shumë kompleks për një zgjidhje të saktë. Në fund të shekullit të 19-të, matematikani Henri Poincaré vërtetoi se është matematikisht e pamundur të zgjidhen ekuacionet që përshkruajnë lëvizjen e tre ose më shumë objekteve që ndërveprojnë, i njohur gjithashtu si "problemi me tre trupa". Si rezultat, pasiguritë në detajet e pozicioneve dhe shpejtësive fillestare të planetëve rriten me kalimin e kohës. Me fjalë të tjera: Ju mund të merrni dy skenarë në të cilët distancat midis Mërkurit, Venusit, Marsit dhe Tokës ndryshojnë në sasinë më të vogël, dhe në njërën prej tyre planetët përplasen me njëri-tjetrin, dhe në tjetrin - ndryshojnë në drejtime të ndryshme.
Koha për të cilën dy trajektore me kushte fillestare pothuajse identike ndryshojnë me një sasi të caktuar quhet koha Lyapunov e një sistemi kaotik. Në vitin 1989, Jacques Lascard, astronom dhe drejtor shkencor i Qendrës Kombëtare për Kërkime Shkencore dhe Observatorit të Parisit dhe bashkëautor i studimit të ri, vlerësoi se koha karakteristike e Lyapunov për orbitat e planetëve në sistemin e brendshëm diellor është vetëm 5 milionë vjet.
"Në thelb, kjo do të thotë që ju humbni një shifër çdo 10 milionë vjet," tha Lascar për Live Science. Kështu, për shembull, nëse pasiguria fillestare e pozicionit të planetit është 15 metra, atëherë pas 10 milion vjetësh kjo pasiguri do të jetë 150 metra; pas 100 milionë vitesh humbin edhe 9 shifra të tjera, duke dhënë një pasiguri prej 150 milionë kilometrash, ekuivalente me distancën midis Tokës dhe Diellit. "Në thelb, ju nuk e keni idenë se ku është planeti," tha Lascar.
Ndërsa 100 milionë vjet mund të duken si një kohë e gjatë, vetë Sistemi Diellor ka ekzistuar për më shumë se 4,5 miliardë vjet, dhe mungesa e ngjarjeve – të tilla si përplasjet planetare ose nxjerrja e një planeti nga e gjithë kjo lëvizje kaotike – ka habitur prej kohësh. shkencëtarët.
Pastaj Laskar e shikoi problemin në një mënyrë tjetër: duke simuluar trajektoret e brendshme të planetëve gjatë 5 miliardë viteve të ardhshme, duke lëvizur nga një moment në tjetrin. Ai gjeti vetëm 1% mundësi që planetët të përplaseshin. Duke përdorur të njëjtën qasje, ai llogariti se do të duheshin mesatarisht rreth 30 miliardë vjet që planetët të përplaseshin.
Duke u thelluar më thellë në matematikë, Lascar dhe kolegët e tij zbuluan për herë të parë "simetri" ose "sasi konservatore" në ndërveprimet gravitacionale që krijojnë një "pengesë praktike për bredhjen kaotike të planetëve", tha Lascar.
Këto sasi emergjente mbeten pothuajse konstante dhe pengojnë disa lëvizje kaotike, por nuk i parandalojnë plotësisht ato, ashtu si skaji i ngritur i një pjate darke ngadalësohet, por nuk parandalon plotësisht rënien e ushqimit nga pjata. Ne mund t'i detyrojmë këto sasi për stabilitetin e dukshëm të sistemit tonë diellor.
Renu Malhotra, një profesor i shkencave planetare në Universitetin e Arizonës, i cili nuk ishte i përfshirë në studim, theksoi se sa delikate janë mekanizmat e gjetur në studim. Malhotra tha për Live Science se është interesante që “orbitat e planetëve në sistemin tonë diellor shfaqin kaos jashtëzakonisht të dobët”.
Në një punë tjetër, Lascar dhe kolegët e tij po kërkojnë të dhëna nëse numri i planetëve në sistemin diellor ka qenë ndonjëherë i ndryshëm nga ai që vëzhgojmë tani. Pavarësisht gjithë stabilitetit të dukshëm sot, pyetja nëse kjo ka qenë gjithmonë kështu gjatë miliarda viteve para se të shfaqej jeta mbetet e hapur.
Lexoni gjithashtu: