Baneresonans
Orbital resonans er en resonans mellem to omløbende legemer, der udøver en regelmæssig, periodisk gravitationel virkning på hinanden. Deres omløbstider kan være relateret til hinanden ved et forhold mellem to små hele tal. Den skyldes de skiftende gravitationskræfter hos legemer, der kredser om hinanden. Solsystemets stabilitet blev først undersøgt af Laplace, og der er stadig meget, som man ikke ved om det.
Når en satellit kredser om en planet, eller når to stjerner kredser om hinanden, kan tyngdekræfterne ændre sig, nogle gange voldsomt. Det skyldes til dels, at baner normalt er elliptiske og ikke cirkulære, og at kræfterne derfor ændrer sig tilsvarende. Desuden er planeterne og stjernerne normalt ikke kugleformede. De drejer rundt og varierer i deres grad af ujævnhed. Dette ændrer også kræfterne på et legeme i kredsløb.
Især kan kræfterne være ustabile, så den mindre partner kan ændres, indtil kræfterne er stabile (ændrer sig ikke med tiden). Satellitter ender ofte med at have den ene side mod deres planet, fordi det er den mest stabile position (tidal locking).
Der er andre stabilitetseffekter. Huller i Saturns ringe skyldes, at partiklerne flytter sig til mere stabile positioner. I Saturns ringe, Cassini Divisionen, er der et hul mellem den indre B-ring og den ydre A-ring. Den blev ryddet af en 2:1 resonans med månen Mimas. Jupiter laver lignende Kirkwood-spalter i asteroidebæltet.
Der er et stabilitetsforhold for Neptun og Pluto: forholdet 2:3 betyder, at Pluto fuldfører to baner på den tid, det tager Neptun at fuldføre tre baner.
Det område af mekanikken, der anvendes til disse undersøgelser, kaldes himmellegemekanik.
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er orbital resonans?
Svar: Orbital resonans er et fænomen, hvor to omløbende legemer udøver en regelmæssig, periodisk gravitationel virkning på hinanden. Deres omløbstider kan være relateret til hinanden ved et forhold mellem to små hele tal.
Spørgsmål: Hvordan opstår det?
Svar: Det opstår, når de skiftende gravitationskræfter fra de legemer, der kredser om hinanden, forårsager ustabilitet i deres baner. Dette kan skyldes, at banerne er elliptiske i stedet for cirkulære, eller at planeterne og stjernerne ikke er perfekt kugleformede og varierer i deres grad af affladethed.
Spørgsmål: Hvem var den første, der undersøgte solsystemets stabilitet?
Svar: Solsystemets stabilitet blev først undersøgt af Laplace.
Spørgsmål: Hvad er tidevandslåsning?
A: Tidevandsblokering er, når satellitter ender med den ene side mod deres planet, fordi det er den mest stabile position for dem.
Spørgsmål: Hvad er Kirkwood-gab?
Svar: Kirkwood-huller er huller i Saturns ringe, som skyldes, at partikler skifter til mere stabile positioner på grund af Jupiters indflydelse.
Spørgsmål: Hvad er Neptun-Pluto resonans?
Svar: Neptun-Pluto-resonans henviser til et 2:3-forhold mellem Neptun og Pluto, hvilket betyder, at Pluto fuldfører to baner på den tid, det tager Neptun at fuldføre tre baner.
Spørgsmål: Hvilket område af mekanikken undersøger disse fænomener?
Svar: Det område af mekanikken, der bruges til at studere disse fænomener, kaldes himmelmekanik.
