Откриха космически „супермагистрали“ за бързо пътуване през Слънчевата система

Невидими структури, генерирани от гравитационни взаимодействия в Слънчевата система, са създали мрежа „космически супермагистрали“, откриха астрономи.

Тези канали позволяват бързото пътуване на обекти през космоса и могат да бъдат използвани за целите на изследване на космоса, както и за изследване на комети и астероиди.

Прилагайки анализи, както към наблюдения, така и към симулационни данни, екип от изследователи, ръководени от Наташа Тодорович от Белградската астрономическа обсерватория, забелязват, че тези супермагистрали се състоят от поредица от свързани арки вътре в тези невидими структури, наречени космически колектори – и всяка планета генерира своя собствена система от колектори, като заедно създават това, което изследователите са нарекли „истински небесен аутобан“.

Тази мрежа може да транспортира обекти от Юпитер до Нептун за броени десетилетия, а не много по-дългите срокове от порядъка на стотици хиляди до милиони години, които обикновено се споменават в Слънчевата система.

Намирането на скрити структури в космоса не винаги е лесно, но разглеждането на начина, по който нещата се движат, може да даде полезни данни, по-специално за комети и астероиди.

Има няколко групи скалисти тела на различни разстояния от Слънцето. Има комети от семейството на Юпитер (JFC), тези с орбити под 20 години, които не отиват по-далеч от орбиталните пътеки на Юпитер.

Кентаврите са ледени късове скали, които висят между Юпитер и Нептун. А транснептуновите обекти (TNO) са тези в далечните краища на Слънчевата система, с орбити по-големи от тази на Нептун.

За да се моделират пътищата, свързващи тези зони, докато TNO преминават през категорията Кентавър и завършват като JFC, времевите граници могат да варират от 10 000 до милиард години. Но скорошна статия идентифицира орбитален коридор, свързан с Юпитер, който изглежда много по-бърз, като управлява пътищата на JFC и Кентаври.

Въпреки че тази статия не споменава точките на Лагранж, известно е, че тези области на относителна гравитационна стабилност, създадени от взаимодействието между две орбитиращи тела (в случая Юпитер и Слънцето), могат да генерират многообразия. Така Тодорович и екипът й се заемат с анализите.

Те използват инструмент, наречен бърз индикатор на Ляпунов (FLI), обикновено използван за откриване на хаос. Тъй като хаосът в Слънчевата система е свързан със съществуването на стабилни и нестабилни колектори, в кратки срокове FLI може да улавя следи от колектори, както стабилни, така и нестабилни, от динамичния модел, към който е приложен.

„Тук, пишат изследователите в своя доклад, ние използваме FLI, за да открием присъствието и глобалната структура на космическите колектори и да уловим нестабилности, които действат на орбитални времеви скали; тоест ние използваме този чувствителен и утвърден цифров инструмент за по-общо определяне на региони на бърз транспорт в Слънчевата система. „

Те събират числени данни за милиони орбити в Слънчевата система и изчисляват как тези орбити се съчетават с известни колектори, моделирайки смущения, генерирани от седем основни планети, от Венера до Нептун.

И те откриват, че най-изявените арки, при нарастващи хелиоцентрични разстояния, са свързани с Юпитер и най-силно с неговите колектори на Лагранж. Всички тестови частици са посетили околностите на първата и втората точки на Лагранж на Юпитер.

След това няколко десетки частици попадат на планетата заради сблъсък; но огромен брой повече, около 2000, се отделят от орбитите си около Слънцето, за да навлязат в хиперболични орбити за бягство. Средно тези частици достигат съответно до Уран и Нептун 38 и 46 години по-късно, като най-бързите достигат Нептун за по-малко от десетилетие.

По-голямата част – около 70 процента – са достигнали разстояние от 100 астрономически единици (средното орбитално разстояние на Плутон е 39,5 астрономически единици) за по-малко от век.

Огромното влияние на Юпитер не е голяма изненада. Юпитер, след Слънцето, е най-масивният обект в Слънчевата система. Но едни и същи структури ще бъдат генерирани от всички планети, във времеви мащаби, съизмерими с техните орбитални периоди, установиха изследователите.

Това ново схващане може да помогне да се разбере по-добре как кометите и астероидите се движат около вътрешната Слънчева система и тяхната потенциална заплаха за Земята. И, разбира се, има гореспоменатата полза за бъдещите мисии за изследване на Слънчевата система.

Но може да се наложи да се намери по-добро решение за това как работят тези шлюзове, за да се избегнат тези курсове на сблъсък. И това няма да е лесно.

„По-подробните количествени изследвания на откритите фазово-космически структури … биха могли да предоставят по-задълбочен поглед върху транспорта между двата пояса на малки тела и региона на Земята“, пишат изследователите в своя доклад.

„Комбинирането на наблюдения, теория и симулация ще подобри сегашното разбиране за този краткосрочен механизъм, действащ върху популациите на TNO, Кентавър, комети и астероиди и ще обедини тези знания с традиционната картина на дългосрочната хаотична дифузия чрез орбитални резонанси; страховита задача за големия обхват на разглежданите енергии. „

Изследването е публикувано в Science Advances.

Така и така си тук …

… искаме да те помолим за услуга. Ние сме малка независима редакция, което значи, че сами си решаваме какво да правим и за какво да пишем. Нямаме абсолютно никакви зависимости към рекламодатели, собствениците ни не са милионери, нямаме никакви взаимоотношения с политици или пък бизнесмени. Никой не редактира редактора. Никой не „насочва“ мнението ни. Затова ти можеш да ни подкрепиш. Ако ни четеш редовно и смяташ, че статиите, които качваме са полезни, интересни или забавни, може да натиснеш бутона по – долу и да дариш сума по свое усмотрение.