Номер 5, страница 209 - гдз по физике 9 класс учебник Изергин

Глава VI. Гравитация и Вселенная. Вопросы для повторения главы VI - номер 5, страница 209.

Условие.

5. Возможны ли столкновения планет между собой?

Решение.

Да, столкновения планет между собой возможны, хотя в нашей Солнечной системе в настоящее время это крайне маловероятное событие. Ответ на этот вопрос зависит от рассматриваемого временного масштаба и конкретной планетной системы.

Стабильность Солнечной системы в настоящее время

Планеты в Солнечной системе движутся по стабильным, почти круговым орбитам, расположенным в одной плоскости (эклиптике). За миллиарды лет существования система достигла состояния гравитационного равновесия. Орбиты планет не пересекаются, и они находятся на достаточном удалении друг от друга, чтобы их взаимное притяжение не вызывало катастрофических изменений траекторий. Даже в случае, когда орбиты пересекаются, как у Плутона и Нептуна, они находятся в орбитальном резонансе (2:3), который синхронизирует их движение и не позволяет им сблизиться на опасное расстояние.

Долгосрочные прогнозы и хаотическая природа

Несмотря на текущую стабильность, Солнечная система является хаотической системой. Это означает, что малые изменения в начальных условиях (например, в положении или скорости планеты) могут привести к огромным расхождениям в траекториях на очень длительных промежутках времени (миллионы и миллиарды лет). Компьютерные симуляции показывают, что существует очень малая, но ненулевая вероятность (около 1%) того, что в течение следующих 5 миллиардов лет орбита Меркурия может стать достаточно вытянутой, чтобы пересечь орбиту Венеры, что потенциально может привести к его столкновению с Венерой или Землей, или даже к его выбросу из Солнечной системы.

Столкновения в прошлом и в других системах

На ранних стадиях формирования планетных систем столкновения являются обычным явлением. Считается, что именно так планеты растут, поглощая более мелкие тела (планетезимали). Самой известной гипотезой о формировании Луны является теория гигантского столкновения (импакта), согласно которой прото-Земля столкнулась с планетой размером с Марс, названной Тейя, около 4,5 миллиардов лет назад. Выброшенное в результате этого столкновения вещество сформировало Луну.

Наблюдения за другими звездными системами (экзопланетными системами) также подтверждают, что многие из них могут быть нестабильными, с планетами на вытянутых и пересекающихся орбитах. В таких системах столкновения планет гораздо более вероятны, чем в нашей.

Ответ: Столкновения планет возможны. На ранних этапах формирования планетных систем они являются ключевой частью процесса роста планет (например, столкновение Земли и Тейи, приведшее к образованию Луны). В зрелых и стабильных системах, таких как наша Солнечная система сегодня, вероятность столкновения крайне мала, но из-за хаотической природы гравитационных взаимодействий она не равна нулю в масштабах миллиардов лет. В других, менее стабильных экзопланетных системах, столкновения могут происходить и в настоящее время.