
地球可能不存在。
那是因為內在的軌道太陽系行星 - 水星,金星,地球和火星 - 混亂,模型表明,這些內部行星現在應該彼此崩潰。然而,這沒有發生。
5月3日在雜誌上發表的新研究物理評論x最終可以解釋原因。
通過深入行星運動的模型,研究人員發現,內行星的運動受到某些參數的限制,這些參數是抑制系統混亂的繫繩。除了為我們的太陽系中明顯和諧提供數學解釋外,這項新研究的見解還可以幫助科學家了解系外行星周圍其他星星。
不可預測的行星
行星不斷地相互引力互相吸引力 - 這些小拖船不斷對行星軌道進行微小的調整。大得多的外行星對小拖船具有更大的抵抗力,因此保持相對穩定的軌道。
但是,內行星軌蹟的問題仍然太複雜了,無法準確解決。在19世紀後期,數學家亨利·龐加萊(HenriPoincaré三個身體問題結果,隨著時間的流逝,行星的起步位置和速度氣球的細節的不確定性。換句話說:可以採取兩種情況,在這種情況下,水星,金星,火星和地球之間的距離略有不同,而在一個方面卻互相撞向彼此,而另一個則互相脫落。
兩種軌蹟的時間幾乎相同的起始條件以特定數量的差異被稱為混亂系統的Lyapunov時間。 1989年雅克·拉斯卡(Jacques Laskar)國家科學研究和巴黎天文台的天文學家和研究主任,以及新研究的合著者特徵性的lyapunov時間對於內部太陽系的行星軌道,只有500萬年。
拉斯卡告訴《現場科學》:“這基本上意味著您每1000萬年一次失去一位數字。”因此,例如,如果行星位置的最初不確定性為15米,則1000萬年後,這種不確定性將為150米; 1億年後,另外9位數字丟失,不確定性為1.5億公里,相當於地球與太陽之間的距離。拉斯卡說:“基本上,你不知道地球在哪裡。”
雖然1億年似乎很長,但太陽能係統本身已有45億年的歷史了,缺乏戲劇性的事件(例如行星碰撞或從所有這些混亂的運動中彈出的行星)長期困惑的科學家。
然後,拉斯卡(Laskar)以不同的方式看待了這個問題:通過模擬未來50億年的內行星軌跡,從一刻到下一步。他發現行星碰撞的機會只有1%。通過相同的方法,他計算出,任何行星都需要平均需要大約300億年的年齡。
混亂
拉斯卡說,拉斯卡和他的同事們在數學上深入研究,然後在引力相互作用中首次確定“對稱性”或“保守數量”,這在地球的混亂流浪中造成了“實用的障礙”。
這些緊急數量保持恆定,並抑制某些混亂的動作,但不要完全阻止它們,就像餐盤上抬高的嘴唇會抑制食物從盤子上掉下來,但不能完全阻止它。我們可以感謝這些數量的太陽系的明顯穩定性。
雷努·馬爾霍特拉(Renu Malhotra)未參與研究的亞利桑那大學行星科學教授,強調了研究中發現的機制的微妙程度。 Malhotra告訴Live Science,有趣的是“我們的太陽系的行星軌道表現出異常弱的混亂”。
在其他工作中,Laskar及其同事正在尋找有關太陽系中的行星數量是否與我們目前看到的不同的線索。對於當今的所有穩定性,在生活發展之前的數十億年中,情況是否一直如此,仍然是一個懸而未決的問題。