Dünya muhtemelen var olmamalı. Bunun nedeni, güneş sisteminin iç gezegenlerinin - Merkür, Venüs, Dünya ve Mars - yörüngelerinin kaotik olmasıdır ve araştırmacılar, bu iç gezegenlerin şimdiye kadar birbirleriyle çarpışmış olmaları gerektiğine inanırlar. Ama bu olmadı.
Dergide 3 Mayıs'ta yayınlanan yeni çalışma Fiziksel İnceleme X, nihayet nedenini açıklayabilir.
Gezegensel hareket kalıplarını derinlemesine araştıran bilim adamları, iç gezegenlerin hareketlerinin, sistemin kaosunu sınırlayan bir ip görevi gören belirli parametrelerle sınırlı olduğunu keşfettiler. Yeni çalışmanın sonuçları, güneş sistemimizdeki bariz uyum için matematiksel bir açıklama sağlamanın yanı sıra, bilim adamlarının diğer yıldızların yörüngesinde dönen ötegezegenlerin yörüngelerini anlamalarına yardımcı olabilir.
Gezegenler sürekli olarak birbirlerine karşılıklı bir yerçekimi kuvveti uygularlar ve bu küçük çekiciler sürekli olarak gezegenlerin yörüngelerinde ince ayarlamalar yaparlar. Çok daha büyük olan dış gezegenler, küçük şoklara karşı daha dayanıklıdır ve bu nedenle nispeten sabit yörüngeleri korurlar.
Bununla birlikte, gezegenlerin iç yörüngeleri sorunu kesin bir çözüm için hala çok karmaşık. 19. yüzyılın sonunda matematikçi Henri Poincaré, "üç cisim problemi" olarak da bilinen, birbiriyle etkileşen üç veya daha fazla nesnenin hareketini tanımlayan denklemleri çözmenin matematiksel olarak imkansız olduğunu kanıtladı. Sonuç olarak, gezegenlerin ilk konumları ve hızlarının detaylarındaki belirsizlikler zamanla artar. Başka bir deyişle: Merkür, Venüs, Mars ve Dünya arasındaki mesafelerin en az farklılık gösterdiği ve bunlardan birinde gezegenlerin birbiriyle çarpıştığı ve diğerinde - farklı yönlerde ayrıldığı iki senaryo alabilirsiniz.
Neredeyse aynı başlangıç koşullarına sahip iki yörüngenin belirli bir miktarda birbirinden ayrıldığı zamana, kaotik bir sistemin Lyapunov zamanı denir. 1989'da, Ulusal Bilimsel Araştırma Merkezi ve Paris Gözlemevi'nin astronom ve bilimsel direktörü ve yeni çalışmanın ortak yazarlarından Jacques Lascard, iç güneş sistemindeki gezegenlerin yörüngeleri için karakteristik Lyapunov zamanının olduğunu tahmin etti. sadece 5 milyon yıl.
Lascar, WordsSideKick.com'a “Aslında bu, her 10 milyon yılda bir haneyi kaybettiğiniz anlamına geliyor” dedi. Yani, örneğin, gezegenin konumunun başlangıçtaki belirsizliği 15 metre ise, 10 milyon yıl sonra bu belirsizlik 150 metre olacaktır; 100 milyon yıl sonra 9 basamak daha kaybolur ve Dünya ile Güneş arasındaki mesafeye eşdeğer 150 milyon kilometrelik bir belirsizlik verir. Lascar, "Temel olarak, gezegenin nerede olduğu hakkında hiçbir fikriniz yok," dedi.
100 milyon yıl uzun bir süre gibi görünse de, Güneş Sisteminin kendisi 4,5 milyar yıldan fazladır ve gezegen çarpışmaları veya bir gezegenin tüm bu kaotik hareketten fırlaması gibi olayların olmaması uzun süredir kafa karıştırıyor. Bilim insanları.
Sonra Laskar soruna farklı bir şekilde baktı: gezegenlerin önümüzdeki 5 milyar yıl içindeki iç yörüngelerini bir andan diğerine hareket ederek simüle ederek. Gezegenlerin çarpışma olasılığının yalnızca %1 olduğunu buldu. Aynı yaklaşımı kullanarak, gezegenlerin çarpışmasının ortalama 30 milyar yıl süreceğini hesapladı.
Lascar, matematiğin derinliklerine inerek, ilk kez yerçekimi etkileşimlerinde "gezegenlerin kaotik dolaşımına pratik bir engel" oluşturan "simetrileri" veya "korunumlu nicelikleri" keşfettiklerini söyledi.
Ortaya çıkan bu miktarlar neredeyse sabit kalır ve belirli kaotik hareketleri engeller, ancak onları tamamen engellemez, tıpkı bir yemek tabağının yükseltilmiş kenarının yavaşlaması ancak yiyeceklerin tabaktan düşmesini tamamen engellememesi gibi. Güneş sistemimizin görünen istikrarı için bu miktarlara borçlu olabiliriz.
Çalışmada yer almayan Arizona Üniversitesi'nde gezegen bilimleri profesörü olan Renu Malhotra, çalışmada bulunan mekanizmaların ne kadar incelikli olduğunu vurguladı. Malhotra WordsSideKick.com'a "güneş sistemimizdeki gezegenlerin yörüngelerinin son derece zayıf bir kaos sergilemesinin" ilginç olduğunu söyledi.
Başka bir çalışmada, Lascar ve meslektaşları, güneş sistemindeki gezegen sayısının şu anda gözlemlediğimizden farklı olup olmadığına dair ipuçları arıyorlar. Bugün görünen tüm istikrara rağmen, yaşamın ortaya çıkmasından önceki milyarlarca yıl boyunca durumun her zaman böyle olup olmadığı sorusu yanıtsız kalıyor.
Ayrıca okuyun: