Óriásbolygók vándorlása  

 

„A Naprendszer a Nap gravitációja által egyben tartott bolygórendszer, egyike a Tejútrendszer milliárd csillagrendszerének, amely galaxisunk Orion spirálkarjának nagyjából a felénél, a galaxis közepe és pereme között is hozzávetőleg félúton helyezkedik el.Bolygónknak, a Földnek otthont adó Naprendszerünk középpontjában a Nap található. Csillagunk gravitácis térrészén belüli objektumok és kölcsönhatások összessége jelenti a Naprendszert. Központi csillagunk hozzávetőleg 4,6 milliárd évvel ezelőtt alakult ki egy hatalmas gázfelhő gravitációs összehúzódása nyomán.” (Wikipédia)

  

Manapság, a csillagászat és az idegen világok vizsgálatának kellős közepén igen csak sok furcsa dologra bukkanhatunk a szakirodalomban. Sok-sok naprendszer került beazonosításra, melyekben bolygók és óriásbolygók keringenek a központi csillag körül. (Végre megszűnt a pesszimista hangulat, hogy egyedül vagyunk a világegyetemben.) Számunkra a lakott bolygók a leginkább érdekes égitestek. Ám de szakmai körök számára van egy ennél is érdekesebb téma, jelesül az óriásbolygók. Pontosabban nem maguk a bolygók léte, hanem azok helyzete és vándorlása. Vannak távoli óriásbolygók, vannak „normális” távolságúak, mint például a mi Jupiterünk. Ám de vannak szoros nap közeliek is, sokkal-sokkal beljebb a mi Merkúrunk pályájától.

 

Nem kell elképednünk azon, hogy ilyen közel is keletkezhet óriásbolygó, hiszen az egykori ködfelhő a közepén volt a legsűrűbb, ezért itt bővében volt anyag nagy égitestek összeállásához. Van egy olyan gyanú, hogy a mi Jupiterünk is Nap közelben keletkezett, majd az évmilliárdok során elvándorolt egy távoli helyre, majd vissza vándorolt a jelenlegi helyére, azaz még mindig jó távolra. Javaslom, hogy vizsgáljuk meg a saját Naprendszerünket.

 

1 ábra Naprendszerünk bolygói a pillanatnyi sorrendben

 

Az ábrán látható bolygók sora egyenletes távolságokat mutat, míg a valóságban a távolabbiak egyre távolabb vannak egymástól. Nagyon szép mértani sor írható fel rájuk, mely jól egyezik a megfigyelhető valósággal. Titius és Bode német csillagászok állították fel a szabályt 1778-ban. Bizonyítani nem sikerült, de a mai fizikusok gyanítják, hogy a jelenlegi pályák egymás rezonanciái. Ah boldog idők amikor még kevés ismeret, és kevés megoldatlan probléma volt. Manapság ezerszer több van, ez az alábbiakból nagyon is kitűnik.

 

„Az első széles körben elfogadott keletkezési elmélet Kant és Laplace egymástól függetlenül kidolgozott elmélete volt. Eszerint az alaktalan ősköd sűrűsödéséből született Nap egyenlítői síkjában a csillag keletkezésekor leváló (a Szaturnusz mai gyűrűihez hasonló) gyűrűkből alakultak ki a bolygók.”(Újabb átvett részlet a Wikipédiából)

 

A Nap tömege (2e³⁰ kg) 750-szer nagyobb a bolygók össztömegénél, másképp mondva a Napban a Naprendszer tömegének 99,87%-a koncentrálódik. Ezzel szemben a Naprendszer perdülete (forgási nyomatéka) nem a Napban hanem a bolygókban, a távoli anyagfelhőkben koncentrálódik. A forgó Nap perdülete szinte jelentéktelen. Nézzünk egy egyszerűsített példát, ahol a Jupiter képviseli az összes többi bolygót, hiszen a tömege 2-szer annyi, mint az összes többié. Ennek perdületét fogjuk kiszámítani és etalonnak használni.

A perdület képlete N=mR², azaz a Jupiter tömegét (1,9e27 kg) és keringési sugarának négyzetét (R=778e9méter) kell összeszoroznunk. A kapott eredmény, azaz a Jupiter perdülete N_Jup=1,15e+51 kgm²/s. Ez egy zavaróan nagy szám, de kevesebb lenne ha a Jupitert jelenlegi pályájáról áthelyeznénk a Nap felszínére. Ekkor a perdülete lecsökkenne N_{Jup a Napon}=9,21e+38 kgm²/s. A kettő arányszáma 1,25e+12, azaz a Jupiter perdülete a napfelszínen, mintegy egybilliószor kisebb lenne. Ha a Nap tömegét úgy helyettesítenénk, hogy 1000 Jupitert helyeznénk a napfelszínre, akkor sem lenne biztatóbb az arányszám a Napra nézve. A Jupiter perdülete még mindig 1 milliárdszor lenne nagyobb, mint a Nap perdülete. (Erősen csaltunk a Nap javára, hiszen az 1000 Jupitert a nap belsejében kellett volna elhelyeznünk.) Nagy kár, hogy a csillagászok nem ismerik az eredeti ősköd tömegét és perdületét, mert azok a számok még mindig igazak lennének, ha helyesen szétosztanánk a jelenlegi égitestek között.

 

Még mindig a mi Naprendszerünknél maradva néhány alapvető dolgot kell elmondanunk. Anno az Óriásbolygók mai pályáinál már ritka volt a porfelhő, kevés por jutott volna a Jupiter, Szaturnusz, Uránusz és Neptunusz magjába. Mind amellett a külső négy bolygót gázbolygónak nevezzük, mert kívülről nézve leginkább a gáz jellemző rájuk. Hogyan is történtek kezdetben a dolgok? Az ősköd gravitációs nyomás hatására összesűrűsödik, leginkább a központi részekben, ott létre jön a központi csillag és várhatóan ott jönnek létre az Óriásbolygók magjai is. Azonban amint a csillag berobban a gázt kifújja egészen a Jupiteren túlra. Így már nincs idejük gázt gyűjteni a magjuk köré, tehát kifelé kellett volna vándorolniuk a fagyhatár felé, mert ott található a gáz. Emiatt viszont nem létezhetnének a központi csillag közelében Óriásbolygók, mint ahogy azt a távoli naprendszerekben a csillagászok jelenleg észlelik.

 

Meglehet, hogy a gázbolygóknak csak a kis tömegű barna törpék esetében van esélye napközelben keletkezni, és ott elegendő gázt begyűjteni. Egyre hangosabbak a vélemények, hogy a mi Naprendszerünkben egyik sem ott keletkezett ahol most található, hanem össze vissza változtatták a pályájukat. Az minden esetre igaz, hogy az Óriásbolygók jelenlegi helyzete, valamint a ritkább anyagsűrűség nem felel meg egy szimpla keletkezési folyamatnak.

 

A csillagászok úgy gondolják, hogy meg tudják magyarázni a fenti paradoxont, valamint a bolygók ki-be vándorlását a gravitáció és az ütközések segítségével. A bolygók keringésük során hol megközelítik egymást, hol eltávolodnak, és eközben a gravitációs vonzásuk útján mozgási energiát adnak át egymásnak- mondják.Sőt, ezek a véletlenszerű erőhatások állítólag kilökhetnek egy-egy bolygót nagyon távoli pályára, vagy akár a végtelenbe. Legalábbis ez jön ki a modern csillagászati szoftverek futtatása során. Logikánk számára az efféle események egyáltalán nem meggyőzőek, mechanizmusát nem tudjuk átlátni, de kénytelen-kelletlen elhisszük. Ezek szerint a távoli Óriásbolygók képesek bejönni a kölcsönös gravitációs hatásaik segítségével, és ijesztgetni bennünket kőbolygó-lakókat.

 

Azért e folyamatok részleteiből egy töredéket fel tudok villantani, ha visszaidézem évtizedekkel ezelőtti É&T (Élet és-Tudomány) cikk pályázatra elküldött elgondolásom segítségével. A dolgozat lényege az volt, hogy mi történik egy bolygóval, ha a sebességét valamilyen erőhatással növelni próbáljuk. A vontatás drótkötéllel itt nem jön számításba, egy nagyobb sebességű bolygó azonban igen. Ha gyorsítjuk, akkor lelassul – ez volt a poénos formában feldolgozott egykori válaszom. Hogy is van ez?

 

Egy belső bolygó, ami nagyobb sebességű, elhalad egy kijjebb keringő bolygó hasa alatt. Amikor már előtte jár akkor gravitációsan vonzza, tehát gyorsítja azt. Ennek hatására a külső bolygó többlet sebességre tesz szert és kicsit távolabbi pályára áll. Ahhoz a pályához viszont kisebb sebesség tartozik. Mozgási energiát kapott, ám de a helyzeti energiája megnőtt. Ez az állapot csak az átrendeződési folyamat végén áll be, de addig van még egy kis teendőnk. Nézzük meg, hogy mi történik az elmozgó bolygóval, ha a folyamat végén a központtól 2-szeres távolságra kerül. Ott a gravitációs vonzás már csak a negyede lesz: F_Grav.=mMG/R². (G=6,67e-11 newton) A bolygó helyzeti energiája viszont nő, mert ez a szám a végtelenben 0, a középpont felé egyre kisebb, mert ez az energia negatív előjelű: E_Grav.= -mMG/R. 2-szer kijjebb nő miközben maga a számérték (előjel nélkül) felére csökken: E_Grav.2= -mMG/2R. Ugyanakkor a pályasebesség lecsökken a 0,7-szeresére, hiszen E=mv²/2 helyett E_mozg.=m(0,7v)²/2 azaz E_mozg.=(mv²/2)/2. Ez a furcsaság ezzel a magyarázattal átlátható, ám de a cikkemet mégsem fogadták el. 

 

Szerencsére eszembe jutott, egy eddig nem tárgyalt vontatási mechanizmus, ami több reményt ad az átláthatóságra, mint a hivatalos gravitációs magyarázatok. Ezt az elgondolást egy további cikkembe fogom ismertetni. Sajnos ez az ötlet sem lehet az igazi megoldás, mert hogyan is lehetne a Napból és környékéből sok milliárdszoros perdületet kivenni, hogy az kiadja a Jupiter bolygó pillanatnyi óriási perdületét.

 

 

Kelt: 2021. Október hó

 

Tassi Tamás

Gépészmérnök

Hobbi fizikus

Hobbi csillagászat

www.aparadox.hupont.hu

 

 

Oldal: Óriásbolygók vándorlása
A Zöld Csillag - © 2008 - 2024 - a-zold-csillag.hupont.hu

Az ingyenes honlapkészítés azt jelenti, hogy Ön készíti el a honlapját! Ingyen adjunk: Ingyen Honlap!

ÁSZF | Adatvédelmi Nyilatkozat