Планеталардын кыймылына таасир этүүчү факторлор
Күн системабыздагы планеталардын кыймылы бир калыпта көрүнөт: алар Күндү айланып жүрүшөт, айрымдарынын айланасында спутниктери бар жана баары алдын ала айтууга боло тургандай тартипте кыймылдашат. Бирок бул тартиптүүлүктүн артында тартылуу күчүнүн басымдуулугунан баштап, башка планеталардын назик таасирине, алардын орбиталарынын кемчиликсиз эмес формаларына жана ал тургай салыштырмалуулуктун таасирине чейин көптөгөн физикалык факторлор иштейт. Планеталардын кыймылына таасир этүүчү факторлорду түшүнүү бизге планеталардын эмне үчүн ушундай кыймылдаарын түшүндүрүүгө гана эмес, ошондой эле астрономдорго планеталардын абалын алдын ала айтууга, орбиталык аномалияларды түшүндүрүүгө жана Күн системасынын пайда болушун жана эволюциясын түшүнүүгө да жардам берет.
1. Тартылуу күчү негизги кыймылдаткыч күч катары
Планеталардын кыймылындагы эң маанилүү фактор - бул тартылуу күчү. Ньютондун тартылуу мыйзамына ылайык, массасы бар каалаган эки объект бири-бирине тартылат. Эбегейсиз чоң массасы (Күн системасынын жалпы массасынын болжол менен 99,8%) менен Күн планеталарга күчтүү тартылуу күчүн тийгизет. Бул тартылуу планеталарды "байлап", алар Күн системасынан түз чыгып кетишпейт.
Тартылуу күчү борбордон тепкич күч катары кызмат кылып, планеталарды орбита боюнча кыймылдоого мажбурлайт. Тартылуу күчү болбогондо, планеталар инерция мыйзамдарына ылайык түз сызык боюнча кыймылдамак. Тартылуу күчү менен планеталардын орбиталары тынымсыз "кыйшайып", алардын Күндүн айланасында орбиталык кыймылына алып келет.
2. Планетанын баштапкы ылдамдыгы жана импульсу
Орбиталарды түшүндүрүү үчүн бир гана тартылуу күчү жетишсиз; планетанын баштапкы ылдамдыгы да абдан маанилүү. Планеталар айлануучу газ жана чаң дискинен (протопланетарлык диск) пайда болот. Акыр-аягы, планетага айланган материал башынан эле бурчтук импульска ээ, ошондуктан планета пайда болгонго чейин ал системанын масса борборунун айланасындагы кыймылды "мураска алган" болот.
Эгерде планетанын ылдамдыгы өтө төмөн болсо, ал Күнгө карай кулайт. Эгер ал өтө жогору болсо, ал Күндүн тартылуу күчүнөн чыгып кетиши мүмкүн. Күнгө карата тартылуу күчү менен планетанын тангенциалдык ылдамдыгынын ортосундагы тең салмактуулук туруктуу орбитаны түзөт. Бул планеталардын эмне үчүн күчтүү тартылганына карабастан, Күнгө кулап түшпөй турганын түшүндүрөт: алардын Күндүн айланасында "кулап" туруу үчүн керектүү ылдамдыгы бар.
3. Күндөн алыстык жана Кеплердин мыйзамдары
Планетанын Күндөн алыстыгы анын айлануу мезгилине жана орбиталык ылдамдыгына таасир этет. Кеплердин мыйзамдары боюнча, Күнгө жакын планеталар тезирээк, ал эми алысыраак планеталар жайыраак кыймылдайт. Бул тартылуу күчү алыстык менен басаңдагандыктан болот.
Мисалы, Меркурий бир айлануусун болгону 88 Жер күнүндө бүтүрөт, ал эми Нептун 165 жылга созулат. Андан тышкары, Кеплер планеталардын орбиталары кемчиликсиз тегерек эмес, эллипс экенин көрсөттү. Натыйжада, планетанын ылдамдыгы анын орбитасы боюнча өзгөрөт: эң жакын чекитинде (перигелий) тезирээк, ал эми эң алыскы чекитинде (афелий) жайыраак болот.
4. Орбитанын формасы: эксцентриситет жана жантайыңкылык
Ар бир планетанын орбиталык мүнөздөмөлөрү бир аз башкача. Эки маанилүү параметр:
– Эксцентриситет: орбитанын канчалык "эллиптикалык" экенин өлчөө. Кичинекей эксцентриситет орбитанын дээрлик тегерек экенин билдирет (Венера сыяктуу), ал эми чоңураак эксцентриситет Күнгө чейинки аралыктын айырмасын ого бетер маанилүү кылат (Меркурий сыяктуу).
– Орбитанын жантайышы: орбитанын эталондук тегиздикке (эклиптика тегиздигине) карата жантайышы. Жантайыш планетанын Жердеги байкоочунун көз карашынан алганда кандай кыймылдап турганына таасир этет жана таасирдүү планеталардын ортосундагы гравитациялык өз ара аракеттенүүлөр.
Күн системасы айлануучу дисктен түзүлгөндүктөн "жалпак" болгону менен , эки орбита бирдей эмес; бул кичинекей өзгөрүүлөр узак мөөнөттүү динамикага таасир этет.
5. Башка планеталардан келген гравитациялык толкундоолор (протюрбациялар)
Планеталар Күндүн гана таасири астында эмес. Алар бири-бирине тартылып, орбиталык өзгөрүүлөрдү жаратат. Бул таасирлер, адатта, анча чоң эмес, бирок убакыттын өтүшү менен топтолуп, формасынын, багытынын жана орбитанын мезгилинин өзгөрүшүнө алып келиши мүмкүн.
Негизги мисал катары Юпитердин таасири келтирилиши мүмкүн. Юпитер ушунчалык чоң болгондуктан, ал астероиддер сыяктуу кичинекей телолорду бир топ бузуп, ал тургай Марс менен Жердин орбиталарына кандайдыр бир деңгээлде таасир этет. Бузулуулар ошондой эле орбиталык резонанс сыяктуу кубулуштарды жаратышы мүмкүн, мында эки телонун орбиталык мезгилдери жөнөкөй бүтүн сан катышына ээ (мисалы, 2:1 же 3:2). Резонанс системанын конфигурациясына жараша орбиталарды турукташтырышы же аларды бузушу мүмкүн.
6. Спутниктердин жана масса борборунун (бариборборунун) таасири
Чоң спутниктери бар планеталар планета менен анын спутнигинин ортосундагы жалпы масса борборунун (бариборборунун) айланасында кыймылдашат. Эң белгилүү мисал - Жер-Ай системасы. Ай Жерден алда канча кичине болгону менен, анын массасы Жердин Айдын айланасында айланып жүргөндө толугу менен "кыймылсыз" болушуна жол бербөө үчүн жетиштүү. Жер Жердин ичинде жайгашкан, бирок так борборунда эмес, бариборбордун айланасында кичинекей кыймылдарды жасайт.
Бул кубулуш биздин Күн системасынын сыртындагы планеталарды (экзопланеталарды) аныктоону түшүнүү үчүн да маанилүү . Астрономдор көп учурда жылдыздын бар экендигин аныктоо үчүн анын орбитасында айланып жүргөн планетадан улам пайда болгон "тербелүүсүн" өлчөшөт.
7. Мейкиндик тоскоолдуктары жана орто: кичинекей, бирок бар
Космос ушунчалык бош болгондуктан, сүрүлүү сыяктуу каршылык дээрлик жок. Бирок, чаң бөлүкчөлөрү, күн шамалы жана магнит талаалары, айрыкча кометалар же космостук чаң сыяктуу кичинекей объектилерге анча чоң эмес таасир этиши мүмкүн. Планеталар үчүн бул таасирлер өтө кичинекей, бирок алар узак мөөнөттүү изилдөөлөр жана Жердин төмөнкү орбитасындагы жасалма спутниктер үчүн актуалдуу бойдон калууда, ал жерде жука атмосфера дагы эле кандайдыр бир каршылык көрсөтөт.
8. Суунун ташкынынын таасири жана энергиянын чачырашы
Гравитациялык өз ара аракеттенүүлөр ошондой эле ташкын күчтөрүн пайда кылат. Ташкындар Жердин океандарында гана эмес , планетанын жер кыртышында, атмосферасында жана ал тургай планеталардын жана спутниктердин ички бөлүктөрүндө да пайда болот. Айрым учурларда, ташкын күчтөрү ысып кетүүгө алып келет (мисалы, Юпитердин тартылуу күчүнөн улам жогорку жанар тоолуу активдүү Io айындагыдай).
Узак мөөнөттүү келечекте, ташкындардын таасири айланууну жана орбитаны өзгөртүшү мүмкүн, мисалы, Жердин айлануусун жайлатып, Айды жылына бир нече сантиметрге алыстатат.
9. Жалпы салыштырмалуулук теориясы жана орбиталарга коррекциялар
Белгилүү бир шарттарда Ньютондун мыйзамдары Эйнштейндин жалпы салыштырмалуулук теориясын колдонуу менен оңдоону талап кылат. Эң белгилүү релятивисттик эффект - Меркурийдин перигелий жылышы, аны Ньютон механикасы жана башка планеталардын бузулуштары менен толук түшүндүрүүгө болбойт. Жалпы салыштырмалуулук теориясы божомолдор байкоолор менен дал келиши үчүн тиешелүү оңдоолорду берет.
Башка планеталардын көпчүлүгүндө релятивисттик эффекттер кичирээк, бирок жогорку тактыктагы эсептөөлөрдө, мисалы, космостук кемелердин навигациясы жана узак мөөнөттүү орбитаны моделдөө үчүн дагы эле маанилүү.
10. Күн системасынын эволюциясы жана узак мөөнөттүү өзгөрүүлөр
Планеталардын кыймылына Күн системасынын узак тарыхы да таасир этет . Алгачкы күндөрү планеталар газ диски жана планеталар менен өз ара аракеттенүүдөн улам орбиталык миграцияны башынан өткөрүшкөн. Бул миграциянын издери астероиддердин таралышынан, Койпер курунун түзүлүшүнөн жана резонанстык конфигурациялардан көрүнүп турат. Андан тышкары, миллиондогон жылдардан миллиарддаган жылдарга чейинки убакыт масштабында орбиталык системалар башаламан (хаостук-детерминисттик) жүрүм-турумду көрсөтө алат, башкача айтканда, алар баштапкы шарттарга өтө сезгич, ошол эле учурда так физикалык мыйзамдарды сакташат.
Корутунду
Планеталардын кыймылына бири-бири менен байланышкан физикалык факторлордун айкалышы таасир этет. Күндүн тартылуу күчү негизги кыймылдаткыч күч болуп саналат, бирок баштапкы ылдамдык, аралык, орбиталык форма жана башка планеталардын гравитациялык өзгөрүүлөрү да траекторияга таасир этет. Мындан тышкары, бариборбор аркылуу спутниктердин таасири, айлануу жана орбитаны өзгөртө турган толкун күчтөрү, кичинекей, бирок бар болгон мейкиндикке каршы тартылуу жана жогорку тактык үчүн жалпы салыштырмалуулук теориясынын коррекциялары бар. Бул факторлорду түшүнүү менен, планеталардын орбиталары жөн гана "Күндүн айланасындагы тегерекчелер" эмес, тескерисинче, Күн системасы жаралгандан бери орнотулган жана бүгүнкү күнгө чейин өнүгүп келе жаткан динамикалык тең салмактуулуктун натыйжасы экенин көрө алабыз.
