Orbita resonanco

Movo de la tri unuaj Jupiteraj lunoj Iono, Eŭropo kaj Ganimedo

Orbita resonanco, en ĉiela mekaniko, okazas kiam du korpoj, en orbito ĉirkaŭ tria, havas orbitajn periodojn kies rilato estas "simpla" entjera frakcio (kompreninde : kies dividato kaj dividanto estas "ne tre grandaj" nombroj; de grandordo de 10). Estas aparta kazo de mekanika resonanco. Ekzemple, Plutono estas en orbita resonanco 2:3 kun Neptuno, tio, kio signifas, ke Plutono faras du rondirojn ĉirkaŭ la Suno en la tempo, ke Neptuno farasd tri rondirojn. Tiu resonanco estas stabila, tie estas, ke perturbo de la Plutona orbito estus korektita pro la gravita altiro fare de Neptuno. Alia ekzemplo estas la resonanco 1:2:4 inter la Jupiteraj satelitoj Iono, Eŭropo kaj Ganimedo.

Historio

Depost la malkovro de la leĝoj de Newton pri la gravito, en la 17-a jarcento, la demandaro pri la stabileco de Sunsistemo multe okupis la matematikistojn, inter kiuj Pierre-Simon Laplace. Ĉar la solvo de la problemo de du korpoj neglektas la reciprokaj altiroj inter planedoj, malgrandaj interagoj povus kumuliĝi kaj fine ŝanĝi la orbitojn, Se ne, estus malkovrendaj fenomenoj kiuj tenus la stabilecon de la orbitoj. Laplace trovis la unuajn respondojn por klarigi la movon de la galilejaj satelitoj de Jupitero. Tiu kampo de esploro restas plena de klarigotaj misteroj, ekzemple la interagoj de la malgrandaj naturaj satelitoj kun la ringoj de la gasgigantoj

Ĝenerale, la resonanco povas:

• koncerni jen unu parametron, jen ajnan kombinon de orbitaj parametroj.
• agi dum diversaj skaloj de tempo, jen kompareblaj kun la orbitaj periodoj, jen de pluraj miloj (eĉ milionoj) da jaroj.
• jen stabiligi, jen malstabiligi orbitojn.

Tipoj de resonancoj

La malstabiligo de orbitoj far de planedoj (aŭ lunoj) permesas kialigi la ekziston de malpermesitaj orbitoj en la asteroida zono. Ĉiuj orbitaj zonoj, tiel nomataj "malplenoj de Kirkwood" estas ŝuldata al resonanco kun Jupitero, kiu estus elpuŝinta ĉiujn korpojn, kiuj tie orbitus.

En la ringoj de Saturno, la malpleno de Cassini estas ŝuldata al resonanco 2:1 kun Mimaso ; la malplenoj de Encke kaj de Keeler estas kialigitaj per resonanco 1:1 kun la satelitoj Pajno kaj Dafno kiuj orbitas ene de la malplenoj . La ekstera rando de la ringo A estas tenita per malstabiliganta efiko de resonanco 7:6 kun Jano.

La resonanco povas havi malan efikon : ĝi povas stabiligi orbitojn kaj protekti iujn korpojn kontraŭ gravitaj perturboj : tiel; la orbitoj de Plutono kaj de aliaj plutonenoj estas garditaj dank'al resonanco 2:3 kun Neptuno. Aliaj objektoj de la Kujper-zono estas en diversaj resonancoj kun Neptuno.

En la ĉefa asteroida zono, la korpoj de la Hilda grupo estas en stabila resonanco 3:2 kun Jupitero, kaj la trojaj asteroidoj de Jupitero en resonanco 1:1.

Kiam pli ol du objektoj havas orbitajn periodojn en rilato de simplaj entjeroj, oni parolas pri resonanco de Laplace: estas la kazo de la galilejaj satelitoj de Jupitero : Iono, Eŭropo kaj Ganimedo en resonanco 1:2:4.

Ekzemploj de resonancoj

En la Sunsistemo

Estas en la Susistemo kvin resonancaj sistemoj koncernataj la planedoj kaj la plej grandaj lunoj; sed pli granda nombro koncernas la malgrandajn lunojn, la asteroidojn kaj la planedajn ringojn.

• 3:2 : Neptuno–Plutono kaj aliaj plutonenoj
• 4:2 : Mimaso–Tetiso, (lunoj de Saturno),
• 2:1 : Encelado–Diono, (lunoj de Saturno),
• 2:1 : Titano–Hiperiono, (lunoj de Saturno),
• 4:2:1 : Iono–Eŭropo–Ganimedo, (lunoj de Jupitero)
• 2:1 : Neptuno – (20161) 1996 TR₁₄₀, kaj aliaj objektoj nomataj "Tvotinoj"

Ekster Sunsistemo

Ĉirkaŭ la ruĝa nano Gliese 876, La planedo Gliese 876 b estas en resonanco 2:1 kun Gliese 876 c.

Eksteraj ligiloj

• france Résonance orbitale, el "Ciel des Hommes"
• angle Orbital Resonance and Solar Cycles Arkivigite je 2011-08-12 per la retarkivo Wayback Machine
• angle Locations of Solar System Planetary Mean-Motion Resonances Arkivigite je 2007-03-22 per la retarkivo Wayback Machine