Устойчивость орбит планет солнечной системы

[valeriduss]

Простите , если вопрос покажется очень глупым.
Но орбиты искусственных  спутников  земли время от времени приходится корректировать.
Кто-же корректирует орбиту нашей планеты ?

[konstkir]

А зачем ее корректировать? Орбита Земли заметно не меняется.
Есть шансы, что она изменится когда-нибудь. Ну, к тому времени мы улетим или научимся все, что надо, править.

[valeriduss]

А зачем ее корректировать? Орбита Земли заметно не меняется.
Есть шансы, что она изменится когда-нибудь. Ну, к тому времени мы улетим или научимся все, что надо, править.

Спасибо за ответ !
Что меня смущает ? За время существования Земли, примерно 4 млрд лет, столкновения с крупными объектами были и не раз.
Они должны были изменить линейную скорость Земли. Это в свою очередь должно было изменить условия равновесного состояния.
Известно, что раз в 50...100 млн лет Землю посещают громадные тела, несущиеся с огромной скоростью. Правда, у Земли есть атмосфера, но у Марса ее нет. За 4 млрд лет этих столкновений было столько, что удержаться на орбите без коррекции трудно.
В молодости я занимался системами обратной связи  в электронных устройствах. Возмущения, возникающие внутри системы,  нивелируются обратной связью. Сразу оговорюсь,  это должна быть определенного вида обратная связь. Мы называли ее отрицательной. В популярной литературе я ничего похожего не нашел, может быть не умею искать.
Вот и пошел на форум.

[Monstr]

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D1%87%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D1%8B

[Kweni]

Что меня смущает ? За время существования Земли, примерно 4 млрд лет, столкновения с крупными объектами были и не раз.
Они должны были изменить линейную скорость Земли. Это в свою очередь должно было изменить условия равновесного состояния.

Вовсе нет.
– масса этих объектов в миллиарды раз меньше массы Земли, и их влияние на орбиту ничтожно
– они приходят со всех сторон, и даже их ничтожное влияние взаимно компенсируется

Основной фактор, изменяющий орбиту Земли – возмущения от притяжения других планет. Один Юпитер, хотя он и далеко, своим притяжением смещает Землю больше, чем все падавшие астероиды вместе взятые. Но благодаря круговым орбитам изменения идут то в одну сторону, то в другую, и взаимно компенсируются.

Что касается спутников, основной фактор, меняющий их орбиты – несферичная форма (сплюснутая к экватору) Земли. У более далёких спутников – влияние Луны и Солнца. Причём из-за малой массы спутника его орбита намного сильнее поддаётся посторонним влияниям, чем орбита Земли.

Так что между спутниками и Землёй нет достаточного сходства, чтобы применять такие аналогии.

[xd]

Кроме обратной связи есть ещё один фактор, который мы, радиоинженеры, называем стохастикой. При большом количестве столкновений тенденции выражаются заметнее, появляется вполне определённое направление раскрутки, а случайности ввиду их большого количества дают усреднённую картину с малой дисперсией.

[xd]

Что касается спутников, основной фактор, меняющий их орбиты – несферичная форма (сплюснутая к экватору) Земли. У более далёких спутников – влияние Луны и Солнца. Причём из-за малой массы спутника его орбита намного сильнее поддаётся посторонним влияниям, чем орбита Земли.

Добавлю как радиоинженер радиоинженеру. Меняются лишь параметры, которые в радиотехнике называют неэнергетическими: ориентация орбиты, эксцентриситет. То есть орбита постепенно изменяет ориентацию (осциллирует), меняется её форма, но энергия \(\displaystyle GM\left(\frac{2}{r}-\frac{1}{a}\right) - v^2 \) остаётся неизменной.

[Klapaucius]

Что меня смущает ? За время существования Земли, примерно 4 млрд лет, столкновения с крупными объектами были и не раз.
Они должны были изменить линейную скорость Земли. Это в свою очередь должно было изменить условия равновесного состояния.

Вовсе нет.
– масса этих объектов в миллиарды раз меньше массы Земли, и их влияние на орбиту ничтожно
– они приходят со всех сторон, и даже их ничтожное влияние взаимно компенсируется

Первые десятки миллионов лет могло быть не так, ведь есть же гипотеза образования Луны через близкое прохождение Тейи.
Но "средняя масса" плюшки в год наверное падает по экспоненте. Которая за последние миллиарды лет вышла на плато, линейную зависимость. Когда статистически - в "лучшем" случае астероид раз в 100 млн.лет, меняющий глобально климат. Но конечно не орбиту, там разница масс даже не миллиарды, Земля на сантиметр с орбиты не сдвинется. Впрочем даже Тейя вряд ли сколько-нибудь заметно изменила орбиту Земли.

[Kweni]

Спрашивали-то не про первые десятки миллионов, а про последние 4 миллиарда:

Известно, что раз в 50...100 млн лет Землю посещают громадные тела, несущиеся с огромной скоростью. Правда, у Земли есть атмосфера, но у Марса ее нет. За 4 млрд лет этих столкновений было столько, что удержаться на орбите без коррекции трудно.

[Monstr]

Известно, что раз в 50...100 млн лет Землю посещают громадные тела, несущиеся с огромной скоростью.

Фраза "известно, что" подразумевает детально изученный факт. Мы же не вели наблюдения 100 млн. лет назад. И в данном случае это совсем не так, либо надо пояснить, что такое "громадные тела".
Вот известно, что самым большим на сегодняшний день является кратер Вредефорт (ЮАР) диаметром 300 км. Считается, что астероид, породивший астроблему, имел размер около 10 км. Возраст оценивается 2-2.5 млрд лет. А теперь сравните 10км и 12700км - диаметр Земли. Разница в 1270 раз, а масса будет различаться в кубической степени, т.е. в 2 миллиарда раз астероид менее массивный, чем Земля. Удар такого рода не изменит орбиту Земли. 
Исследования кратеров на Земле и их возрастов, а также астероидов сближающихся с Землей, приводят к тому, что вероятность падения действительно громадных тел (сотни км диаметром) крайне мала - около 1 раза 10 млрд лет. Поэтому столкновительные процессы не играют существенной роли в устойчивости Солнечной системы. А правит балом резонанс, который за длительное время упорядочил распределение вещества.

[Klapaucius]

Спрашивали-то не про первые десятки миллионов, а про последние 4 миллиарда

Ну так я и сказал, что вопрос надуманный, на примере первых десятков миллионов лет. Когда прилетали плюшки намного массивнее и во много раз чаще чем во времена динозавров или в наше время (что практически одинаково). Всё равно ничего не могли двигать туда-сюда. Даже вот Monstr то же говорит. Ну упадёт астероид в 500 км в поперечнике (откуда бы ему взяться ещё с такой траекторией). Насколько он сдвинет орбиту Земли? Да практически нинасколько, под каким бы углом ни падал. Жизни кирдык, вторая Венера, да. Но не более того.

[Depths]

Хоть тема и старая, напишу. Орбиты планет устойчивы из-за эффекта приталкивания к солнцу. Планета зажата двумя силами, поэтому орбита устойчива к внешним воздействиям.

[konstkir]

"Эффект приталкивания" планет к Солнцу - это что-то новое даже для нашего свободно мыслящего форума.

[1valdis]

из-за эффекта приталкивания

 

[sanches80]

Вопросик по теме: в длительных масштабах времени планета старается уменьшить эксцентриситет или увеличить?
Одна звезда, одна планета, е=0. Нечто столкнулось, сделало е=0,1. Через 2-3 млрд лет будет тенденция к увеличению или наоборот к возвращению к круговой орбите?


А по нашей Солнечной системе: мне всегда казалось что раскачивание Земли тем же Юпитером гораздо заметнее, чем удары любых астероидов. Заблуждаюсь?

[Monstr]

Вопросик по теме: в длительных масштабах времени планета старается уменьшить эксцентриситет или увеличить?
Одна звезда, одна планета, е=0. Нечто столкнулось, сделало е=0,1. Через 2-3 млрд лет будет тенденция к увеличению или наоборот к возвращению к круговой орбите?

Нет, ни то и ни другое, в задаче двух тел элементы орбиты постоянны. Это следствие законов сохранения. Внешнее воздействие может их поменять. Но как только действие внешних сил прекратится, система снова будет замкнутой и будет новая постоянная орбита.

А по нашей Солнечной системе: мне всегда казалось что раскачивание Земли тем же Юпитером гораздо заметнее, чем удары любых астероидов. Заблуждаюсь?

Правильно

[Klapaucius]

Вопросик по теме: в длительных масштабах времени планета старается уменьшить эксцентриситет или увеличить?
Одна звезда, одна планета, е=0. Нечто столкнулось, сделало е=0,1. Через 2-3 млрд лет будет тенденция к увеличению или наоборот к возвращению к круговой орбите?

Открыто множество экзопланет с большими e. Причём далеко не всегда одиночными у звезды. Тут вопрос в их взаимном влиянии (или например у звезды есть второй компонент звёздной массы относительно недалеко). Иногда оно миллиарды лет пренебрежимо. Иногда же способствует быстрому выметанию лишних планет, или их стабилизации на близких практически круговых орбитах. Известны например планетные системы, где несколько планет натыкано гораздо ближе орбиты Меркурия. Тогда они всегда практически круговые, и резонансы тоже есть. Страшно даже подумать, что в будущем смогут обнаружить у солнцеподобных звёзд на земной орбите.

[Инопланетянин]

"Эффект приталкивания" планет к Солнцу - это что-то новое даже для нашего свободно мыслящего форума.

Это он так гравитацию назвал, своеобразно.

Но орбиты искусственных  спутников  земли время от времени приходится корректировать.
Кто-же корректирует орбиту нашей планеты ?

Слышал, что система Солнце - Земля - Луна не предполагает наличия ещё одного тела. Так что все эти спутники явление временное и они будут выброшены с земной орбиты со временем. Вот и приходится корректировать. Кто знает, подскажите - это действительно так?

[azimuth]

Слышал, что система Солнце - Земля - Луна не предполагает наличия ещё одного тела. Так что все эти спутники явление временное и они будут выброшены с земной орбиты со временем. Вот и приходится корректировать. Кто знает, подскажите - это действительно так?

А точки Лагранжа L4, L5?

[Мастер72]

Прошу прощения за глупый вопрос. А как так получилось, что все планеты оказались на стабильных орбитах?  Порассуждаем. Закон тяготения F=GMm/r2. Центробежная сила Fц=mv2/r. Если они равны, то орбита стабильна. GM произведение массы солнца на гравитационную постоянную - константа, обозначим ее K. Получаем Km/r2=mv2/r. Сокращаем. K/r=v2. Т.е. расстояние до солнца обратно пропорционально квадрату скорости. Если расстояние меньше  чем надо для стабильной орбиты, то левая часть становится больше правой, гравитационная сила притягивает планету ближе к солнцу, r  снова уменьшается. Если расстояние больше необходимого для стабильной орбиты, то r увеличивается, левая часть становится меньше правой, центробежная сила отталкивает планету от солнца, r снова увеличивается. Т.о. имеем в обоих случаях разбаланс системы, т.е планета должна либо падать на солнце, либо улетать. Вероятность совпадения сил при случайном стечении обстоятельств чрезвычайно мала, тем более для 9 планет сразу. Вывод: либо я чего-то не понимаю, либо рассуждения не верны, либо планеты не находятся на стабильных траекториях. Объясните пожалуйста в чем ошибка?