Skąd możemy wiedzieć, że Kometa Halleya będzie się pojawiać co 76 lat? Rozumiem, że kometa ma orbitę wokół Słońca, ale skąd naukowcy mogą wiedzieć, że nie zostanie zrzucona z kursu, na przykład poprzez przepuszczenie grawitacji Jowisza i Jowisza, co spowoduje jej pociągnięcie w innym kierunku? Nie jest to bardzo duży obiekt w kosmosie, więc wydaje mi się, że jego orbitę można bardzo łatwo zmienić.
Odpowiedzi:
Za każdym razem, gdy kometa Halleya mija nas, możemy dość dobrze oszacować jej obecną orbitę i określić, jak blisko będzie ona zbliżać się do masywnych ciał Układu Słonecznego, takich jak Jowisz, Saturn, Uran lub Neptun na swojej następnej orbicie. Możemy dokonać dokładnych oszacowań skutków zaburzeń grawitacyjnych, a tym samym wiedzieć, gdzie ich szukać.
W rzeczywistości astronomowie robią to dokładnie od stuleci z niezwykłą dokładnością:
Halley doszedł zatem do wniosku, że wszystkie trzy komety były w rzeczywistości tym samym obiektem powracającym co 76 lat, a okres ten został zmieniony na każde 75–76 lat. Po przybliżonym oszacowaniu zaburzeń komety wytrzyma przyciąganie grawitacyjne planet, przewidział jej powrót w 1758 roku.
Przewidywania Halleya dotyczące powrotu komety okazały się słuszne, chociaż Johanna Georga Palitzscha, niemieckiego farmera i astronoma amatora, dopiero w dniu 25 grudnia 1758 roku. Nie przeszedł przez swoje peryhelium aż do 13 marca 1759 r., Gdy przyciąganie Jowisza i Saturna spowodowało opóźnienie o 618 dni. Ten efekt został obliczony przed jego powrotem (z miesięcznym błędem do 13 kwietnia) przez zespół trzech francuskich matematyków, Alexis Clairaut, Joseph Lalande i Nicole-Reine Lepaute.
Jednak pozycja Halleya okazuje się trudna do przewidzenia w przypadku skal czasowych znacznie wykraczających poza pojedynczą orbitę; w dłuższej perspektywie orbita jest chaotycznie niestabilna i możliwe jest, że zderzy się z planetą lub zostanie wyrzucona z Układu Słonecznego w ciągu kilkuset tysięcy lat.
Wspominasz:
Nie jest to bardzo duży obiekt w kosmosie, więc wydaje mi się, że jego orbitę można bardzo łatwo zmienić.
Jak się okazuje, masa obiektu w przestrzeni nie wpływa na to, jak grawitacja innych ciał zmienia jego trajektorię. Pióro, baseball, kometa i mały księżyc wykonujące przelot blisko Jowisza wzdłuż tej samej trajektorii, jedna po drugiej, wszystkie opuszczą okolice Jowisza w tym samym kierunku i z tą samą prędkością. Mały księżyc będzie miał większy wpływ na Jowisza niż pióro, ale poza tym nie ma różnicy.