Orbitális rezonancia
Az orbitális rezonancia két keringő test rezonanciája, amelyek szabályos, periodikus gravitációs hatást gyakorolnak egymásra. Pályaidejüket két kis egész szám hányadosával lehet összefüggésbe hozni. Az egymás körül keringő testek változó gravitációs ereje okozza. A Naprendszer stabilitását először Laplace vizsgálta, és még mindig sok mindent nem tudunk róla.
Ahogy egy műhold kering egy bolygó körül, vagy két csillag kering egymás körül, a gravitációs erők néha hatalmas mértékben megváltozhatnak. Ez részben azért van, mert a pályák általában ellipszisek, nem pedig kör alakúak, és így az erők ennek megfelelően változnak. A bolygók és a csillagok általában nem gömb alakúak. Forognak, és változó mértékben laposak. Ez szintén megváltoztatja a keringő testekre ható erőket.
Különösen az erők lehetnek instabilak, így a kisebb partner addig változhat, amíg az erők stabilak (nem változnak az idő múlásával). A műholdak gyakran a bolygójuk felé forduló egyik arccal végzik, mert ez a legstabilabb helyzet (árapály-záródás).
Vannak más stabilitási hatások is. A Szaturnusz gyűrűiben lévő hézagokat az okozza, hogy a részecskék stabilabb helyzetbe kerülnek. A Szaturnusz gyűrűiben a Cassini-osztás egy rés a belső B-gyűrű és a külső A-gyűrű között. Ezt a Mimas holddal való 2:1 arányú rezonancia révén tisztult ki. A Jupiter hasonló Kirkwood-hasadékokat képez az aszteroidaövben.
A Neptunusz és a Plútó esetében létezik egy stabilitási arány: a 2:3 arány azt jelenti, hogy a Plútó két keringést tesz meg a Neptunusz három keringéséhez szükséges idő alatt.
A mechanikának azt a területét, amelyet e tanulmányokhoz használnak, égi mechanikának nevezik.
Kérdések és válaszok
K: Mi az a pályarezonancia?
V: A pályarezonancia olyan jelenség, amikor két keringő test szabályos, periodikus gravitációs hatást gyakorol egymásra. A keringési periódusaik két kis egész szám arányával hozhatók összefüggésbe.
K: Hogyan fordul elő?
V: Akkor következik be, amikor az egymás körül keringő testek változó gravitációs erői instabilitást okoznak a pályájukban. Ezt okozhatja az, hogy a pályák inkább elliptikusak, mint kör alakúak, vagy az, hogy a bolygók és a csillagok nem tökéletesen gömb alakúak, és eltérő mértékben lapítottak.
K: Ki tanulmányozta először a Naprendszer stabilitását?
V: A Naprendszer stabilitását először Laplace vizsgálta.
K: Mi az árapály-zárlat?
V: Az árapály-záródás az, amikor a műholdak egyik oldalukkal a bolygójuk felé fordulnak, mert ez a legstabilabb helyzetük.
K: Mi az a Kirkwood-hasadék?
V: A Kirkwood-rések a Szaturnusz gyűrűiben lévő rések, amelyeket a Jupiter hatására stabilabb helyzetbe kerülő részecskék okoznak.
K: Mi az a Neptunusz-Plútó rezonancia?
V: A Neptunusz-Plútó-rezonancia a Neptunusz és a Plútó közötti 2:3 arányra utal, ami azt jelenti, hogy a Plútó két keringést tesz meg annyi idő alatt, amennyi idő alatt a Neptunusz három keringést tesz meg.
K: A mechanika melyik területe tanulmányozza ezeket a jelenségeket?
V: A mechanika e jelenségek tanulmányozására használt területét égi mechanikának nevezik.
