Posted by თუ გვინდა საქანელა მოძრაობაში მოვიყვანოთ, გარკვეული სიხშირით უნდა ვუბიძგოთ მას, ოღონდ რიტმში. თუ ამას მოვახერხებთ, სქანელა საკმაოდ ძლიერად იქანავებს.
რას წარმოადგენს ეს რიტმი? ეს არის ე.წ. სისტემის საკუთარი სიხშირე. ვერტიკალურად დაკიდებული საქანელა უძრავია და წონასწორობის მდგომარეობაშია. თუ ოდნავ გადავხრით და ხელს გავუშვებთ, რხევას დაიწყებს. გარე ძალებისგან თავისუფალი ასეთი რხევა, მხოლოდ საქანელას მახასიათებლებზეა დამოკიდებული (თოკები, საკიდი…). ბიძგებიც სწორედ ამ მახასიათებლებს უნდა მოვარგოთ.
ანუ, თუ სისტემაზე (ამ შემთხვევაში, საქანელა) მოქმედებს ძალა, თუნდაც სუსტი, სიხშირით, რომელიც სისტემის საკუთარ სიხშირეს უტოლდება, სისტემა ძალიან ძლიერად დაიწყებს რხევას, რასაც რეზონანსი ეწოდება.
წონასწორობის მდგომარეობასთან ახლოს მერხევ ნებისმიერ სისტემას შეიძლება ჰქონდეს რეზონანსი. ეს რხევები არა მარტო მექანიკური შეიძლება იყოს, არამედ ელექტრულიც (რხევითი კონტური – კოჭა და კონდენსატორი). ის ყველგან შეიძლება გაჩნდეს, ყველგან, სადაც პერიოდული მოძრაობაა. მაგალითად, კოსმოსში: ორბიტებზე მოძრავი პლანეტები, გარკვეული დროის მერე, რასაც ბრუნვის პერიოდს უწოდებენ, იგივე წერტილში ბრუნდება. დედამიწისთვის, მაგალითად, ეს პერიოდი ერთ წელიწადს უტოლდება. რა მოხდება, თუ რაიმე ძალა რეზონანსული სიხშირით დაიწყებს მასზე ზემოქმედებას? პლანეტის ორბიტა რყევასა და ცვლას დაიწყებს… კარგია, რომ დედამიწაზე ასეთნაირად არაფერი ზემოქმედებს. მზის სისტემის ზოგიერთ ობიექტს კი ასე არ გაუმართლა.
1857 წელს, უკვე აღმოაჩინილი ასტეროიდული სარტყლის (მარსსა და იუპიტერს შორის) ობიექტთა ორბიტების შესწავლისას, ამერიკელმა ასტრონომმა, დანიელ კირკვუდმა, ვარაუდი გამოთქვა, რომ ზოგიერთ ორბიტებზე, სხვებზე ნაკლები რაოდენობის ასტეროიდები შეიძლება მოძრაობდეს. მოსაზრების დემონსტრაციისთვის, ასტეროდები მათი ბრუნვის პერიოდის (მზის გარშემო, რა თქმა უნდა) ზრდადობის მიხედვით დაალაგა. მართლაც, ორბიტებზე, იუპიტერის ორბიტული პერიოდის ნახევარი, მესამედი და ორი მეხუთედის ახლო პერიოდებით, გაცილებით ნაკლები ასტეროიდი აღმოჩნდა, ვიდრე მათ გარშემო.
ისევ რეზონანსი: ასტეროიდები, რომელთა პერიოდები, მაგალითად, იუპიტერის პერიოდის (11,86 წელი) ნახევარს უტოლდება, ერთსა და იმავე მონაკვეთზე უხლოვდება იუპიტერს. არარეზონანსული ორბიტებისგან განსხვავებით, რომელთა ორბიტებს ეს გიგანტი უბრალოდ აქეთ-იქეთ ექაჩება, რეზონანსულებს სულ ერთი მიმართულებით ცვლის. რეზონანსული ორბიტები ვიწრო ელიფსების ფორმას იღებს. ბრუნვის პერიოდი არ იცვლებოდა, თუმცა რეზონანსული რყევები იქამდე გრძელდებოდა, სანამ ეს კოსმოსური ხულიგანი იუპიტერი, რეზონანსულ ასტეროიდებს მზის სისტემიდან გატყორცნიდა. ”მთავარი რეზონანსი” – იუპიტერის ბრუნვის პერიოდი, ჰისტოგრამაზე (1) თითქმის მთლიანად ცარიელია: ამ ასტეროიდთა ორბიტების ცვლილება, მათ მიერ იუპიტერის ორბიტის გადაკვეთამდე და გიგანტთან შეჯახებამდე გრძელდებოდა.
ამ კოსმოსური ხულიგნობიდან სარგებელის მიღებაც შეიძლება. მაგალითად: არსებობს ასტეროიდთა ორი ჯგუფი – ბერძნები და ტროელები, რომელთა პერიოდები იუპიტერისას ემთხვევა. მეტიც, ისინი ზუსტად ამ ორბიტაზე მოძრაობენ, პლანეტის წინ ”ბერძნები” , უკან – ”ტროელები”, ერთნაირი დაშორებებით (2). რეზონანსი არაფერს უშავებს მათ და არც ორბიტების რყევას იწვევს, პირიქით, მდგრადობას სძენს მათ.
ეს შეიძლება სისულელედ მოგვეჩვენოს, რადგან იუპიტერი მუდმივად წინ ექაჩება ”ტროელებს, ხოლო ”ბერძნებს” ამუხრუჭებს. ”ტროელები” რატომ ვერ ეწევიან იუპიტერს, ხოლო იუპიტერი რატომ ვერ ეწევა ”ბერძნებს”? საქმე ისაა, რომ ეს ასტეროიდები და თვით იუპიტერიც (მზეც), არა მზის, არამედ გარკვეული უძრავი წერტილის გარშემო მოძრაობს – სისტემა მზე-იუპიტერის მასათა ცენტრის გარშემო. ანუ წრის ცენტრი, რომლზეც იუპიტერი დაგორავს, მზიდან იუპიტერისკენ არის ოდნავ მიწეული. იმისათვის რომ პლანეტას არ გაექცნენ, ან არ ჩამორჩნენ, სწორედ ამ წერტილის გარშემო უნდა ხდებოდეს ბრუნვა და არა მზის გარშემო. ”ბერძნებიც” სწორედ იქ მოეწყვნენ, სადაც იუპიტერის მამუხრუჭებელი ძალა, მზის ამაჩქარებელ ძალას აკომპენსირებს (3).
იუპიტერის ორბიტის წერტილი, რომელიც 600-ით ჩამორჩება და მასთან ერთად სინქრონულად მოძრაობს, ლაგრანჟის წერტილი ეწოდება. ამ წერტილზე მოხვედრილი ასტეროიდი სამუდამოდ მასზე დარჩება. უპირობოა, რომ ყველა ”ტროელი” ერთ წერტილზე ვერ მოთავსდება. ისინი ახლოს ”დაბოდიალობენ” და არ შორდებიან მას (აღსანიშანავია, რომ არსებობს კიდევ 3, იუპიტერთან სინქრონულად მოძრავი ლაგრანჟის წერტილი, თუმცა არა ასეთი სტაბილური).
ახალა, მეცნიერებმა ჩაატარეს ციური სხეულების ორბიტების რიცხვითი სიმულაციები მზის, იუპიტერისა და ტროელებისგან შემდგარ გამარტივებულ მზის სისტემაში. მათ განიხილეს სცენარი, რომელშიც იუპიტერმა განიცადა სწრაფი მიგრაცია მზის სიახლოვედან მზის სისტემის კიდისკენ, 2000 წლის განმავლობაში, ურანისა და ნეპტუნის მსგავს უცნობ ყინულოვან გიგანტთან მჭიდრო ურთიერთქმედების გამო, რომელიც შემდეგ ვარსკვლავთშორის სივრცეში იქნა გატყორცნილი (მზის სისტემის ყველაზე ძველი პლანეტა).
გაირკვა, რომ გაზის გიგანტის ასეთმა მოძრაობამ, ლიბრაციის სივრცეების დამახინჯება გამოიწვია L4 და L5-ში, ანუ ასტეროიდებმა განიცა სხვადასხვა ხარისხის ლიბრაცია – რხევები ლაგრანჟის წერტილების გარშემო. ამით არის განპირობებული განსხვავებული მაჩვენებელი ტროას ჯგუფების გადარჩენის უნარიანობაში, რომლებიც მზის გარშემო იუპიტერის წინ და მის უკან მოძრაობდა. წინ მოძრავი გროვა L4 ხასიათდებოდა უფრო სტაბილური ორბიტებით, ვიდრე L5 (Astronomy & Astrophysics).
კოსმოსური ხულიგნობით არა მარტო იუპიტერია დაკავებული. თუმცა, ასეთნაირად თავის გამოჩენის მცირე შესაძლებლობა აქვს სხვა პლანეტებს: ან მასა არ ჰყოფნით, ან ასტეროიდთა მცირე როდენობაა მათ გარშემო. ნეპტუნს გაუმართლა: მისი ორბიტის იქეთვე, კოიპერის სარტყელი იწყება – მცირე პლანეტების სამყოფელი, იგივე ასტეროიდები, ოღონდ უფრო დიდი ზომის. სწორედ მათ გამო დაკარგა პლანეტის სტატუსი პლუტონმა, რადგან იქ, მისი ზომის უამრავი ობიექტი აღმოაჩინეს. ცნობილ მცირე პლანეტათა მეტი ნაწილი ნეპტუნის ორბიტას კვეთს და რეზონანსშია ამ პლანეტასთან, რაც ნეპტუნთან შეჯახებისგან იცავს მათ. სხვები, როგორც ჩანს, ნეპტუნმა ”გადაყლაპა”.