Do jednej z takich tajemnic zaliczam rezonans astronomiczny. Zacznę od cytatu znalezionego w tekście na salonie, napisanym w związku z fenomenem meteorytu czelabińskiego, a dotyczącym pasa planetoid pomiędzy Marsem a Jowiszem.
„Poza tym większość tego gruzowiska jest skupiona w tzw. węzłach rezonansu (rezonans dotyczy krotności czasu obiegu wokół Słońca do czasu obiegu Jowisza), czyli została w te węzły zamieciona wskutek oddziaływania grawitacji Jowisza.”
Nie rozumiem pojęcia” rezonans orbit” dwóch astronomicznych obiektów , z których jeden ma masę relatywnie bardzo dużą. Nie rozumiem własności fizycznych tego zjawiska.
To pojęcie ostatnio jest bardzo modne w dynamice Układu Słonecznego. Jest kilka jego znaczeń. Mówimy o rezonansie np. księżyca i planety, wokół której ten księżyc krąży. O rezonansie pomiędzy ruchem wirowym i orbitalnym danej planety. W kursach astronomii posiadanych przeze mnie nie występuje takie pojęcie. Nurtuje mnie także pytanie, w jakim zakresie pojęcie rezonansu w mechanice ciał niebieskich ma coś wspólnego z pojęciem rezonansu w fizyce.
Z cytowanej wypowiedzi wynika, że rezonans między obiektami astronomicznymi występuje gdy występuje „krotność czasu obiegu wokół Słońca do czasu obiegu Jowisza”.
To jakaś pomyłka, krotność między tak określonymi T(1) i T(2) zawsze jakaś jest. Możliwe, że autor cytatu zapomniał dodać : krotność wyrażona liczbami całkowitymi i wtedy powinien użyć słowa –wielokrotność.
Powstaje jednak pytanie : dlaczego zastosowano pojęcie rezonansu? Tylko dlatego , że istnieje określony stosunek okresów[lub częstości, liczby obrotów lub obiegów ] ? A jaki jest mechanizm wewnętrzy tego zjawiska? Czym się różnią obiekty pozostające w rezonansie astronomicznym, od obiektów które nie są w rezonansie? Czy te różnice występują w kinematyce, dynamice lub własnościach fizycznych obiektów ,będących skutkami rezonansu?
Niestety, nie znajduję odpowiedzi na takie pytania w tekstach wiki-wersje angielska, niemiecka, francuska, rosyjska, chociaż hasło istnieje w nich.
Rezonans dwóch układów – z punktu widzenia fizyki-ma miejsce przecież tylko wtedy gdy T(1) = T(2) .I polega na wzmocnieniu drgań [ ich amplitudy ,energii ] obydwu układów, aż do zerwania więzów.
Wobec tego pytam się: jakie zjawiska fizyczne występują w dynamice ruchów planet i księżyców w sytuacji, gdy stosunek okresów orbitalnego/spinowego wyraża się liczbami całkowitymi? Może ktoś z blogerów amatorów-miłośników astronomii mi pomoże?
Jest na przykład faktem , że większość planetoid pomiędzy Marsem a Jowiszem pozostaje w takich odległościach od Słońca , że ich okres orbitalny wokół Słońca i taki sam okres dla Jowisza tworzą stosunek 2:1 lub 4:1.
Rezonans orbit trzech księzyców Jowisza.
Fakt ten sugeruje ,że rezonans astronomiczny jest skorelowany z trwałą równowagą drobniejszych ciał w przestrzeni ,w której występuje superpozycja kilku pól grawitacyjnych .Czy można twierdzić, że te mniejsze obiekty ,pozostając w rezonansie orbitalnym , są na dnie jamy potencjału grawitacyjnego wypadkowego Mars i Jowisza?
Pewnym rodzajem rezonansu orbitalno-spinowego jest rezonans w układzie Ziemia-Księżyc. Jest to rezonans synchroniczny , gdyż relacja między czasem obrotu Księżyca wokół osi, a czasem obiegu wokół Ziemi wynosi 1:1.
Odkrycie różnic fizycznych w strukturze powierzchni Księżyca zwróconej stale do Ziemi i powierzchni stale nie widocznej z Ziemi, jest skorelowane z rezonansem synchronicznym tych dwóch globów. Pytanie : czy jest to związek przyczynowo -skutkowy? Czy dlatego są tak poważne różnice w ukształtowaniu tych dwóch połówek powierzchni Księżyca, że występuje w układzie Ziemia-Księżyc rezonans synchroniczny? A jaki jest mechanizm fizyczny przyczynowo - skutkowy tej zależności?
Karłowata planeta Haume'a jest w rezonansie orbitalnym 7 : 12 z Neptunem bliskim stabilności [animacja jej trajektorii,niebieska kropka w dole poprawej- Neptun].
Sytuacja z pojęciem rezonansu w mechanice nieba dla mnie, jest jeszcze bardziej zagadkowa, gdyż w cytacie przywołanym na wstępie artykułu, jest tajemniczy termin: węzły rezonansu. Kto wie, co to może być? Co to znaczy : węzły rezonansu spin-orbita dla układu astronomicznego?
Węzły w fizyce występują np. w zjawisku fali stojącej i ich własności są ściśle określone. Mogą wystąpić w superpozycji drgań, wobec tego należy zmienić podejście do dynamiki układów astronomicznych i mówić o drganiach i falach, tylko jakich?mechanicznych-akustycznych?
Rezonans w dynamicznych układach ciał astronomicznych prowadzi moją myśl do reguły/prawa Titiusa-Bodego, które rządzi średnimi odległościami planet od Słońca
r = 0,4 + 0,3*b
gdzie b = 0, 1, 2, 4, 8,16,32,64,128
I tutaj też-podobnie jak z rezonansem astronomicznym- nie jest jasne dlaczego istnieje takie prawo, jaki mechanizm pola grawitacyjnego i dynamiki obiektów astronomicznych[planet]o tym prawie decyduje.
Może miał rację J.Kepler wierząc w skrytą harmonię sfer niebieskich?
Przecież w swojej Mysterium Cosmographicum umieszcza sferę wewnątrzwielościanu foremnego, a opisując na tym wielościanie kolejna sferę ,uzyskuje ścisłą zależność dla promieni tych sfer. Ustawiając wielościany w takiejkolejności :ośmiościan, dwudziestościan, dwunastościan, czworościan, sześcianuzyskał- sześć sfer o promieniach równych promieniom orbit sześciu kolejnych planetpoczynając od Merkurego.
Pamiętając ,iż wszystkie wielościany foremne użyte przez Keplera to bryły platońskie, można uważać , że Kepler odkrył prawo struktury Układu Słonecznego, czyli emergencję tego układu.
Prawo grawitacji Newtona nie jest prawem struktury. Rachunek perturbacyjny [zaburzeń]oparty na prawie Newtona ,pozwala objaśnić zachowanie poszczególnych elementów/składników Układu Słonecznego i przewidzieć ich przyszłe charakterystyki dynamiczne. Natomiast nic nie mówi o dynamice całej struktury.
A jednak Układ Słoneczny nie jest przypadkowym zbiorem planet, księżyców, planetoid i „kurzu” międzyplanetarnego. Jest strukturą , jest fenomenem holistycznym. Możliwe ,że istnieją prawa tej struktury ,której przejawem jest min. prawo Newtona.
Fizyka jest na progu nowego rozumienia naszego planetarnego „domu”. Rezonans dynamiczny układów: planeta-księżyc, planeta-Słońce powinien być przedmiotem szczegółowych badań, a nie pozostawiony w sferze filologicznych ozdobników.
Czas najwyższy zbadać jakie własności osobliwe posiada Układ Słoneczny ,w którym występuje rezonans orbita-orbita, lub „spin´- orbita i przedstawić model fizyczny mechanizmu wewnętrznego fenomenu zwanego rezonansem astronomicznym.
Ekscytujemy się własnymi wyobrażeniami o tym, jakim był wszechświat 12 miliardów lat temu, nazywając treść tych wyobrażeń „wiedzą” ,a w stopniu niedostatecznym pozostawiamy naszą wiedzę o Ziemi, planetach i Układzie Słonecznym.
