ハレー彗星はどのように予測可能ですか?


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ハリー彗星が76年ごとに再び出現することをどのようにして知ることができますか?彗星は太陽の周りに軌道を持っていることを理解していますが、たとえば木星と木星の重力を通過させて別の方向に綱引きを与えることによって、それがコースから外れないことを科学者はどうやって知ることができますか?宇宙ではそれほど大きな物体ではないので、軌道は非常に簡単に変更できるように思えます。

回答:


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ハレー彗星が通過するたびに、現在の軌道をかなり正確に推定し、次の軌道で木星、土星、天王星、海王星などの太陽系の巨大な天体にどれだけ近づくかを判断できます。重力摂動効果を適切に見積もることができるため、それを探す場所を知ることができます。

実際、天文学者は何世紀にもわたってそれを驚くほど正確に行ってきました

したがって、ハリーは、3つの彗星すべてが、実際には同じオブジェクトであり、76年ごとに戻ってきたと結論付けました。彗星が惑星の重力の引力から持続する摂動の大まかな見積もりの​​後、彼は1758年にその回帰を予測しました。

彗星の帰還に関するハレーの予測は正確であることが判明したが、1758年12月25日まで、ドイツの農民でありアマチュア天文学者でもあるヨハンゲオルクパリッチュによって見られなかった。1759年3月13日まで近日点を通過しませんでした。木星と土星の誘引により618日間の遅延が発生しました。この効果は、3人のフランスの数学者、Alexis Clairaut、Joseph Lalande、およびNicole-Reine Lepauteのチームによって(4月13日までの1か月の誤差で)戻る前に計算されました。

ただし、ハレーの位置は、単一の軌道の時間スケールをはるかに超える時間スケールで予測するのは難しいことがわかりました。長期的には、軌道はカオス的に不安定であり、数十万年以内に惑星と衝突したり、太陽系から放出されたりする可能性があります。

あなたは言及します:

宇宙ではそれほど大きな物体ではないので、軌道は非常に簡単に変更できるように思えます。

結局のところ、空間内のオブジェクトの質量は、他のボディの重力が軌道を変更する方法に影響を与えません。羽、野球、彗星、小さな月が次々と同じ軌道に沿って木星の接近飛行をし、すべて同じ方向に同じ速度で木星の近所を出ます。小さな月は羽よりも木星に大きな影響を与えますが、それ以外は違いはありません。


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ハリーの彗星の軌道は安定していますか?つまり、惑星の摂動を大規模に「平均して」行うため、同じ「近隣」内で多かれ少なかれ残るか、または摂動が累積的に影響を及ぼし、軌道を徐々に変化させ、そうであれば、その将来の軌道は、今から200年後、500年後、1000年後に予測できますか?
Anthony X

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それは無秩序に不安定です-摂動は相殺されず、均一に蓄積されません。arxiv.org/abs/1409.7762
Russell Borogove、
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