Wie sehr ist das Sonnensystem darauf angewiesen, genau so zu sein, wie es ist?

Wir wissen, dass alle Körper mit Masse solche Kräfte auf alle anderen Körper mit Masse ausüben

F = G M M R 2 .

Und wie andere besprochen haben, stören sich die Planeten in geringem Maße gravitativ gegenseitig.

Meine Frage ist, wie abhängig das Sonnensystem von seiner genauen Struktur ist. Wenn ein Planet seine Ausrichtung oder Umlaufbahn oder Gravitationswirkung auf andere Planeten ändern würde, beispielsweise durch Gewichtszunahme durch eine Asteroidenkollision.

Würde eine Abweichung in der Struktur des Sonnensystems, so wie es ist, zum Kollaps führen? zB Planeten ändern ihre Umlaufbahn stark genug, um von der Sonne wegzudriften oder in sie hineinzudriften?

Gute Frage, aber es geht tief in Orbitalresonanzen. Die bekannten Gravitationsregeln sehen ganz anders aus, wenn man sie über Millionen von Jahren durchspielt. Ich könnte mit Zuversicht sagen, dass es nicht dazu führen würde, dass Planeten in der nächsten Umlaufbahn in den Tod stürzen, aber danach ist das System ziemlich chaotisch.
Ich schließe mich Alans Kommentar an; Über einen ausreichend langen Zeitraum werden alle Planeten entweder aus dem Sonnensystem herausgeschleudert oder mit der Sonne kollidieren. Das Entfernen eines der Planeten zum jetzigen Zeitpunkt wird jedoch wahrscheinlich kurzfristig keine großen Auswirkungen haben.
Ich bezweifle, dass die Newtonsche Gravitation logisch selbstkonsistent ist, wenn Sie keine Massenerhaltung haben. GR sicher nicht. Das heißt, man kann einen Planeten nicht einfach verschwinden lassen. Eine bessere Art, die Frage zu formulieren, wäre, dass der Planet durch eine äußere Kraft schnell wegbeschleunigt wird.
@BenCrowell Ich habe das bewusst vermieden, weil die Leute dann fragen würden, was es verursacht hat, in welche Richtung es sich bewegt, ob es andere Umlaufbahnen überlappt usw., und das sind nicht die Art von Antworten, die ich will, die Art, nach der ich suche, sind diejenigen, die sich auf den Mangel konzentrieren der resultierenden Wirkung der Planeten auf den Rest der Planetenumlaufbahnen. daher schien das Aufhören zu existieren die beste Wahl.
auch @downvoters, möchten Sie einen Kommentar abgeben? Ich kann die Frage nicht verbessern, wenn Sie mir nicht sagen, was falsch ist!
@BenCrowell Es gibt keinen Grund, das Problem als solches einzuschränken. An „Selbstkonsistenz“ mangelt es nicht, das Problem wird nur zu einem der künstlichen Anfangsbedingungen – also die aktuellen Positionen und Geschwindigkeiten, aber die dynamische Situation hat einen Körper weniger. Die Antwort von RhysW ist genau richtig, wenn Sie eine "schnelle Beschleunigung" benötigen, benötigen Sie möglicherweise auch eine Erklärung dafür oder ein ganzes Universum, in dem eine solche Erklärung natürlich auftreten würde.
@zhermes: Behaupten Sie also, dass die Newtonsche Gravitation ohne Massenerhaltung selbstkonsistent ist, ihre relativistische Erweiterung GR jedoch nicht? Ich nehme an, das ist möglich, da die Newtonsche Gravitation keine Feldtheorie wie GR und Elektromagnetismus ist. Sowohl für GR als auch für Elektromagnetismus gibt es eine Kontinuitätsgleichung, die für die Selbstkonsistenz erforderlich ist.
@RhysW: Ich habe einfach abgelehnt, weil ich denke, dass die Frage irgendwie albern und unmotiviert ist. Die Art und Weise, wie es angegeben wird, verstößt auch gegen die Erhaltung der Masse und der Energie.
@zhermes: "Wenn Sie eine 'schnelle Beschleunigung' benötigen, benötigen Sie möglicherweise auch eine Erklärung dafür oder ein ganzes Universum, in dem eine solche Erklärung natürlich auftreten würde." Es gibt einen Unterschied zwischen einer hypothetischen Kraft, die den Gesetzen der Physik entspricht, und einem hypothetischen Prozess, der die Erhaltung von Masse und Energie verletzt.
@BenCrowell, was ich sagen will, ist, dass es in dieser Situation keinen Grund gibt, die Massenerhaltung zu fordern. Angenommen, Sie haben eine Masse an einer Feder mit einer anfänglichen Schwingung. Dann sagen wir, die halbe Masse verschwindet. Es gibt kein Problem: Es ist dasselbe wie zu sagen, dass Sie die Hälfte der Anfangsmasse mit einer künstlichen Anfangsverschiebung und -geschwindigkeit haben.
@zhermes Bevor dies zu einer langen Diskussion wird, schlage ich vor, dass Sie dies in den Physik-Chat verschieben, wenn Sie fortfahren möchten (einen neuen Raum erstellen). Danke :)
@BenCrowell Siehe oben^^
Siehe auch : physical.stackexchange.com/q/34600 physical.stackexchange.com/q/5456 Meine persönliche Versuchung besteht darin, dies mit extremen Vorurteilen zu schließen, bis der Fragesteller sagen kann , was er wissen möchte, anstatt das Unmögliche vorauszusetzen. Aber das bin nur ich.
Wenn Sie nach "lyapunov exponent solar system" (ohne Anführungszeichen) googeln, erhalten Sie eine ganze Reihe relevanter Artikel.

Antworten (1)

Damit habe ich gespielt, als ich einen N-Körper-Code getestet habe, den ich während des Studiums geschrieben habe. Leider habe ich keine Animationen oder gar den Originalcode mehr - aber ich kann qualitative Ergebnisse berichten.

Das Entfernen von Jupiter und Saturn hat in der Tat einen erheblichen destabilisierenden Effekt – und zwar einen chaotischen (dh abhängig von den genauen Anfangsbedingungen und variierend von der numerischen Genauigkeit) – was zu einer dynamischen Instabilität zahlreicher Planeten führt.

Das Entfernen der anderen Planeten hatte keinen Einfluss auf die dynamische Stabilität, aber es gab einige kleine Änderungen an Perioden usw.

Dieses Ergebnis sollte erwartet werden, da die Gravitationseffekte anderer Planeten als Jupiter (und in geringerem Maße Saturn) auf die Dynamik anderer Planeten fast vollständig vernachlässigbar sind.

Wie sehr ist das Sonnensystem darauf angewiesen, genau so zu sein, wie es ist?
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