15 stycznia nz.r. 2019 w audycji „Pytania z Kosmosu” dostępnej pod adresem:
https://www.polskieradio.pl/9/5364/Artykul/2246178,Czy-orbity-Plutona-i-Neptuna-sie-przecinaja
padło spostrzeżenie i pytanie:
Orbity Plutona i Neptuna się przecinają (…) i czy teraz (…) się skolidują?
Dr Rożek wyjaśnił, że te orbity nie leżą w jednej płaszczyźnie i w rzeczywistości się nie przecinają, wykorzystajmy jednak chwilową przewagę obrazu nad dźwiękiem i przyjrzyjmy się im z różnych stron:
To widoki z trzech prostopadłych kierunków: pierwszy w stronę gwiazdozbioru Złotej Ryby (niewidocznego u nas), wzdłuż osi orbity Ziemi, a dwa kolejne w płaszczyźnie tej orbity, w kierunku Panny oraz pogranicza Byka i Bliźniąt. Ktoś, kto się spotyka np z rysunkiem technicznym najprawdopodobniej widzi, już że orbity się nie stykają ale jeśli jeszcze raz całość odpowiednio obrócić:
to nie ma już wątpliwości.
Ta szczelina między nimi nie jest taka mała – dzieli je 2,5 raza większa odległość niż Ziemię od Słońca. Gdyby Pluton i Neptun miały się tak zbliżyć, to przy pierwszym przelocie faktycznie nie doszłoby do kolizji, jednak nie można sobie tak bezkarnie przelatywać w takiej odległości od Neptuna, który jest ponad 17 razy cięższy od Ziemi. Po takim zbliżeniu orbita Plutona wyraźnie by się zmieniła, a co byłoby dalej, to bardzo zależy od początkowego położenia obu ciał na orbitach. Mogłoby dojść do zderzenia Plutona zupełnie z innym ciałem, poza tym w układzie księżyców Neptuna (niektóre z nich obiegają go po bardzo długich orbitach oddalając się od niego nawet bardziej niż Wenus od Słońca) mógłby się zrobić jeszcze większy bałagan).
To, że przy wielkim Neptunie Pluton od lat (jak pokazują symulacje) porusza się bezpiecznie zawdzięcza czemuś innemu i dzięki temu oba ciała mogłyby nawet poruszać się w jednej płaszczyźnie, a ich orbity przecinać się tak, jak w książce młodego słuchacza. Otóż na każde 3 obiegi Neptuna wokół Słońca Pluton wykonuje 2. Mówi się, że oba ciała są w rezonansie. Cały ten cykl trwa bez mała 496 ziemskich lat. Wygląda to w kolejnych etapach tak:
Neptun i jego orbita zaznaczone są na niebiesko, a Pluton – na pomarańczowo. Kolejne obrazki dzieli 55 ziemskich lat i w tej chwili jesteśmy między pierwszym, a drugim. Oba ciała najbardziej zbliżają się około ósmego obrazka, choć tylko nieznacznie bardziej niż około pierwszego i to na odległość około 2,5Tm (terametrów, czyli miliardów kilometrów) czyli około 17 razy większą niż Ziemi od Słońca.
Przy tak wycyrklowanym rozkładzie jazdy Plutonowi zdarza się już bardziej zbliżyć do Urana. Dzięki takiemu „taktowi” można wyrysować jak porusza się Neptun z punktu widzenia obserwatora na Plutonie. Najlepiej znów w trzech rzutach, bo to nie jest płaska figura:
Kolory pozwalają się połapać, który odcinek jest który w poszczególnych rzutach. Jeśli ktoś zapragnął wygiąć sobie takie coś z drutu, to ten opis powinien mu wystarczyć. A kolczyk w takim kształcie powinien zrobić furorę na pikniku astronomicznym.
Ta trajektoria się tu pięknie zamknęła, jednak rzeczywistość nie jest tak kolorowa. Jest jeszcze ciekawsza. Mimo trzymania się na dystans od planet olbrzymów Pluton i tak ulega ich wpływom i ta orbita nieco się jednak zmienia. Przyciąganie Neptuna koryguje ją jednak tak, że rezonans pozostaje zachowany i tak będzie najprawdopodobniej jeszcze przez miliony lat. Wiemy to przede wszystkim z symulacji komputerowych, bo Pluton od swego odkrycia (w 1930r.) nie wykonał jeszcze nawet pół okrążenia wokół Słońca.
Dr Rożek tłumaczył obce pochodzenie Plutona:
(…) z powodu tej orbity, bo ona jest zupełnie inna, niż wszystkie inne.
Na tle 8 planet naszego Układu faktycznie się wyróżnia, choć nie do przesady, bo orbita Merkurego jest nieco tylko mniej eliptyczna i również, choć słabiej, nachylona do płaszczyzny orbity Ziemi (czyli ekliptyki), jednak w porównaniu z innymi planetami karłowatymi wypada całkiem przeciętnie. Spójrzmy na kolejne orbity:
Tu już, z którego kierunku by nie spojrzeć, to niektóre orbity zawsze będą się wydawały przecinać, bo są spięte jak ogniwa łańcucha, jednak w przestrzeni są bardzo oddalone.
A Makemake i Eris to nie jakieś drobne asteroidy, ale ciała o podobnych rozmiarach co Pluton, również okrążane przez księżyce, tylko mniej znane, bo nie odkryte tak wcześnie. Takich ciał jest więcej, m.in. kolejna pozaneptunowa planeta karłowata, Haumea (jej orbita nie jest pokazana na rysunku dla zachowania resztek czytelności) oraz kilka kolejnych, oczekujących przyjęcia do grona planet karłowatych (o niełatwych egzaminach na planety wspominałem już we wpisie PLANETA BEZ DNA), a wśród nich Orkus, o orbicie dziwnie podobnej do orbity Plutona – o podobnym nachyleniu i spłaszczeniu, jedynie obróconej w innym kierunku. Orkus również krąży w rezonansie 2:3 z Neptunem i bywa nazywany Antyplutonem.
Zatem inność orbity Plutona może najwyżej polegać na tym, że jak żadna znana inna ma… inną bardzo podobną. To mi przypomina nauczycielkę geografii, która w akcie rozpaczy powiedziała naszej klasie:
Bo wy chcecie być inni… niż inni!
Ale ta „inność w jedności” Plutona to wyjątek tylko w gronie ciał krążących wokół Słońca.
Janus i Epimeteusz, księżyce Saturna krążą wokół niego po prawie pokrywających się orbitach (oddalonych o odległość mniejszą od rozmiarów tych księżyców, czyli jak najbardziej kolizyjnych). Z powodu tej różnicy jeden porusza się szybciej i dogania drugiego by, niewiele przed zderzeniem, w przybliżeniu zamienić się orbitami i po 4 ziemskich latach dogonić się w odwrotnej kolejności.
Na hvězdném nádraží cinkají vagóny pan Kepler rozepsal nebeské zákony…
Śpiewa Jaromír Nohavica, a można się zastanawiać jak mogło dojść do tak precyzyjnych rezonansów, specyficznych układów orbit. Wbrew pozorom tu nie trzeba było zegarmistrzów. Ciał w Układzie Słonecznym było dużo więcej. Te, które nie miały tak szczęśliwych orbit a to wyfrunęły poza Układ, a to zostały rozbite na mniejsze kawałki, a to zanurzyły się w otchłaniach gazowych olbrzymów, a nawet Słońca, czy też pozostawiły po sobie pamiątki w postaci kraterów na skalistych planetach.
Samozwańczy instytut poznawczy im. Ewy de Raj
Odpowiedzi z Ziemi 