每日一圖【宇宙的秘密】軌道共振

2021-02-10 Awaker覺醒網

軌道共振是天體力學中的一種效應與現象，是當在軌道上的天體於周期上有簡單（小數值）的整數比時，定期施加的引力影響到對方所產生的。軌道共振的物理原理在概念上類似於推動兒童蕩的鞦韆，軌道和擺動的鞦韆之間有著一個自然頻率，其它機制和「推」所做的動作周期性的重複施加，產生累積性的影響。

軌道共振大大的增加了相互之間引力影響的機構，即它們能夠改變或限制對方的軌道。在多數的情況下，這導致「不穩定」的互動，在其中的兩者互相交換動能和轉移軌道，直到共振不再存在。在某些情況下，一個諧振系統可以穩定和自我糾正，所以這些天體仍維持著共振。

例如，木星衛星佳利美德、歐羅巴、和艾奧軌道的1:2:4共振，以及冥王星和海王星之間的2:3共振。土星內側衛星的不穩定共振造成土星環中間的空隙。1:1的共振（有著相似軌道半徑的天體）在特殊的情況下，造成太陽系大天體將共享軌道的小天體彈射出去；這是清除鄰居最廣泛應用的機制，而此一效果也應用在目前的行星定義中。

上圖描述的是地球：金星接近8:13的共振。地球被固定在非旋轉框架圖的中心，連續追蹤金星的內合超過8個地球年，反映出五角星的模式（數值的比率不同反射出的模式也就不同）。

一些軌道頻率的巧合包括：

（比率）和天體一個循環後的偏差隨機化時間或然率行星
　　
　　
　　（9:23）金星−水星4.0°200y0.19（8:13）地球−金星1.5°1000y0.065（243:395）地球−金星0.8°50,000y0.68（1:3）火星−金星20.6°20 y0.11（1:2）火星−地球42.9°8 y0.24（1:12）木星−地球49.1°40 y0.28（2:5）土星–木星12.8°800 y0.13（1:7）天王星−木星31.1°500 y0.18（7:20）天王星−土星5.7°20,000 y0.20（5:28）海王星−土星1.9°80,000 y0.052（1:2）海王星−天王星14.0°2000 y0.078

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%BD%A8%E9%81%93%E5%85%B1%E6%8C%AF

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