Предсказание периодического смещения орбиты (которое технически называется прецессией в небесной механике) Меркурия и последующее подтверждение этого дополнительного смещения орбиты из реальных наблюдений было одним из величайших триумфов общей теории относительности, разработанной Эйнштейном около 102 лет. назад.Это один из важных эффектов, которые происходят в телах Солнечной системы, проходящих близко к Солнцу, потому что орбитальные скорости значительно увеличиваются, когда тела приближаются к Солнцу, а когда скорости значительно увеличиваются, релятивистские эффекты могут стать важными.
Другой эффект связан с периодическими гравитационными воздействиями Юпитера (технически называемыми механизмом Козаи в небесной механике) из теории Ньютона, которые делают орбиту все более и более узкой (или, другими словами, все более и более эллиптической) и приближают вращающееся тело. и ближе к солнцу после каждого последующего оборота.Эти постепенные гравитационные эффекты со стороны Юпитера привели к появлению в истории Земли некоторых исключительно впечатляющих солнечных комет (то есть комет, которые подходят очень близко к Солнцу и, следовательно, выглядят очень яркими с нашей планеты).
Сценарии первого разаВ предыдущих работах в области науки о солнечной системе эти эффекты рассматривались отдельно для некоторых тел, но в нашем настоящем исследовании мы рассмотрим интересные сценарии, когда у нас есть комбинация обоих этих эффектов в телах солнечной системы.
Наши расчеты показывают, что эти периодические гравитационные воздействия со стороны Юпитера могут привести к быстрому увеличению орбитальных сдвигов из-за общей теории относительности, поскольку тела приближаются к Солнцу после каждого прохода вокруг Солнца. Иногда тела могут очень близко подходить к Солнцу, что в конечном итоге приводит к столкновению с Солнцем, вызванным этими периодическими эффектами Юпитера.
Хорошим примером, который демонстрирует это свойство в наших исследованиях, является комета 96P / Machholz 1, которая претерпевает фазы быстрого приближения к Солнцу и в конечном итоге падает на Солнце примерно через 9000 лет от настоящего времени.Во время его последнего путешествия непосредственно перед столкновением с Солнцем мы обнаруживаем, что смещение орбиты из-за общей теории относительности может достигать максимума примерно в 60 раз по сравнению с орбитальным смещением Меркурия, что является рекордно высоким значением в контексте наблюдаемых тел Солнечной системы, поэтому далеко.
Кроме того, эта комета претерпевает разворот в своем опорном орбитальном направлении (технически называемый переворотом наклона в небесной механике) из-за систематических гравитационных эффектов Юпитера.Наше исследование впервые показывает пример тела Солнечной системы, в котором все эти ранее упомянутые эффекты и черты четко накладываются друг на друга.
Это делает данное исследование новым и уникальным по сравнению с предыдущими исследованиями орбит подобных объектов Солнечной системы.Важные последствияБолее того, мы обнаруживаем, что комбинация обоих вышеупомянутых эффектов имеет важные последствия в области исследований ударов на Землю от малых тел Солнечной системы. Наши расчеты показывают, что даже небольшое смещение орбиты из-за общей теории относительности может сильно изменить ближайшее орбитальное расстояние между телом Солнечной системы и Землей.
Периодические эффекты Юпитера могут усилить общие релятивистские эффекты на некоторых орбитах Солнечной системы. Это приводит к значительному изменению сценариев сближения между телами Солнечной системы.Это, в свою очередь, играет важную роль в изучении и оценке долгосрочных оценок угрозы столкновения с Землей, которые могут создавать интересные и примечательные особенности, такие как кратеры и метеорные бури на нашей Земле.
Наша планета подвергалась бомбардировке различными телами солнечной системы разных размеров на протяжении всей своей орбитальной истории, и эти следы в виде кратеров действуют как решающий инструмент для понимания эволюции и динамики нашей Земли (что является основной темой CEED, базирующейся в UiO. ).Ищу угрозы
Современные телескопы непрерывно сканируют небо, чтобы найти объекты Солнечной системы, которые потенциально могут подойти очень близко к Земле и стать угрозой для нашей Земли в будущем.Сегодняшние точные наблюдения с использованием больших телескопов в разных частях мира и подробные теоретические расчеты, дополненные суперкомпьютерными средствами (такими как вычислительные кластеры USIT NOTUR), направлены на создание более совершенных моделей в контексте краткосрочных и долгосрочных исследований опасности столкновения, чтобы Земля более безопасное место в более широкой картине нашего существования.