Kolejny odcinek o mechanice nieba w poszukiwaniu kosmicznej przyczyny. Pokazuję różne podejścia by każdy mógł się nad tym zastanowić i zobaczyć złożoność problemu.

Pozdrawiam serdecznie Swami Saishiva (Mirek)

5. Nieznane Niebo

Mogę jedynie snuć rozważania na temat co może być przyczyną tego cyklu katastrof co 676 lat na Ziemi. Wiele się nad tym zastanawiałem, szukałem dostępnych danych astronomicznych i dochodzę do wniosku, że pomimo tak rozwiniętej technologii naprawdę jest trudno znaleźć ten właściwy obiekt nawet gdyby to był bliski obiekt, którego okres obiegu byłby tylko 52 lata (grupa komet krótkookresowych).

Już krótka analiza ilości odkryć komet powala na kolana. Z artykułu z 2011 roku o odkryciach przez sondę SOHO do obserwacji Słońca dowiadujemy się, że od wystrzelenia sondy w grudniu 1995 roku, (czyli w zaledwie 15 lat) sonda więcej niż podwoiła liczbę odkrytych komet, odkrytych w ostatnich 3 wiekach!

https://cordis.europa.eu/article/id/32967-soho-spacecraft-becomes-greatest-comet-finder-ever/pl

Przy czym pierwszy tysiąc komet odkrytych było w 10 lat a następny tysiąc w następne 5 lat. To ekspotencjalny wzrost a ilość komet do analizy ogromna. Teraz po kolejnych 10 latach, ile komet jest odkrytych? Wikipedia podaje do 2019 roku mamy już 6619 znanych komet.

https://en.wikipedia.org/wiki/Comet

Na tejże stronie odkrycia komet hiperbolicznych to czasy od 2011 do 2020 najintensywniejszych odkryć po ok 16 niemal każdego roku aż do 2020 (też z wynikiem 16 odkrytych komet). Inna strona podaje, że znanych asteroid jest 1 047 820.

https://solarsystem.nasa.gov/asteroids-comets-and-meteors/overview/

A ile komet w ogóle szacuje się, że istnieje? Powyższa strona podaje bilion w samym pasie Kuipera. A jakie ilości są w bardzo odległym i potężnym obłoku Oorta? Na pewno znacznie więcej. Na szczęście tak odległe obszary nas nie interesują.

5.1. Grupa 1 – komety synchronizowane nie w płaszczyźnie ekliptyki.

Komety, które nie są w płaszczyźnie ekliptyki z definicji będą przecinać orbitę ziemską w najwyżej dwóch punktach i to blisko siebie czasowo, bo kometa będąc blisko Słońca na największą prędkość (II prawo Keplera). Raczej na pewno będzie spotykać się z Ziemią w jednym tylko punkcie i to będzie stały dzień w roku. Może nawet być to kometa związana z jakimś rojem meteorów jako śladem orbitalnym tejże komety. Można przeszukiwać niebo pod kątem sprawdzenia wszystkich rojów meteorów.

https://pl.wikipedia.org/wiki/R%C3%B3j_meteor%C3%B3w

Problemem jest zakłócający wpływ innych planet, z których żadna nie jest idealnie zsynchronizowana do roku Ziemskiego, co znaczy, że łatwo taką kometę zdesynchronizować. Oczywiście chodzi o Jowisza. Jego 57 obiegów Słońca to 676.23 lat. Owe 0.23 roku to niecałe 3 miesiące. Przesunięcie komety o taki okres powodowałoby, że kometa mijałaby się z Ziemią a ponowne spotkanie byłoby za ileś obiegów komety. To by spowodowało systematyczne luki w prążkach osadów skalnych. Tego nie ma, więc kometa spotyka się za każdym razem z Ziemią więc musi być przez Ziemię synchronizowana.

Aby kometa była synchronizowana Ziemią, małą planetką przy Jowiszu to Kometa taka musi być jak najdalej od wszelkich dużych planet. Musi krążyć jak najbardziej prostopadle do ekliptyki. Wtedy może …, ale wymaga to symulacji, czy takie coś jest możliwe i stabilne przez miliony lat.

Kandydat 1: kometa o okresie 676 lat.

Każdy kandydat na obiekt wywołujący katastrofę ma swoje wady i zalety. Postaram się krótko to rozważyć. Kometa o okresie obiegu dokładnie T = 676 lat wydaje się idealnym kandydatem. Z pobieżnych przybliżonych obliczeń półoś wielka powinna być A = 77 AU (jednostek astronomicznych = średniej odległości Ziemi od Słońca). Wynika to z przybliżonej zależności:

T² [lata] = A³ [AU]

To bardzo przydatna zależność. Dla komety o bardzo spłaszczonej. Aphelium (maksymalna odległość od Słońca) to w przybliżeniu podwojona półoś wielka:

Aph = 2 × A

Musi to być kometa o bardzo spłaszczonej orbicie, bowiem zbliża się do Słońca na odległość co najmniej Ziemi (= 1 AU). Czyli taka kometa w przybliżeniu ma Aph = 144 AU. To daleko za Plutonem, którego Aph = 39.5. Taka kometa będzie wylatywać daleko za Plutona i większość czasu będzie niewidoczna w pasie Kuipera.

Kandydat 2: kometa o okresie 1/2 = 338 lat.

Wtedy katastrofę byśmy mieli co 338 lat. Jeżeli jednak byłoby to co 338 ± 0.5 roku to okres byłby 675 lub 677 lat. Problem jest podobny, że kometa musi być z daleka od płaszczyzny ekliptyki. Nawet łatwiejsza do desynchronizacji przez inne planety. Półoś wielka to A = 48.5 AU. Aphelium = 97 AU. Kandydat raczej słaby.

Poniższy rysunek przedstawia, jak mogą wyglądać orbity komet długookresowych.

Kandydat 3: kometa o okresie 1/3 z 676 = 225.(3) lat

 Jak okres komety byłby 1/3 okresu 676 lat to tylko w co trzecim okresie spotka się z Ziemią. Daje to dokładnie 676 lat i o to chodzi. Kiedy kometa przetnie orbitę Ziemi w punkcie A i się spotka z Ziemią. Za drugim obiegiem Ziemia będzie w punkcie C z powodu ułamkowej wartości czasu obiegu komety. Za trzecim obiegiem komety i przecięcia orbity Ziemi, nasza planeta będzie w punkcie C. Za kolejnym obiegiem komety znowuż dojdzie do spotkania z kometą dokładnie tego samego dnia kalendarza.

A = 37 AU. Aphelium = 74 AU. To już wartości dość małe. Nawet będąc z dala od ekliptyki, wciąż to mała orbita i oddziaływanie planet zakłócić może łatwo idealną synchronizację z Ziemią. Ziemia jest za mała do wielkich planet. Neptun, który jest na tyle duży, że ma własną grupę komet, którymi rządzi jest niewiele bliżej Słońca co orbita takiej komety. Mimo to myślę, że to najlepszy kandydat. Choć jest jeden szkopuł… Kamień Słońca i cykle połówkowe (pisałem o nim w poprzednich odcinkach).

Znowuż wymagane są symulacje oddziaływania pozostałych planet czy taka orbita byłaby stabilna.

Kandydat 4: kometa o okresie 52 lata.

Taka kometa jako jedyna odpowiada na zdarzenie, w którym kolejne spotkanie z Ziemią było niemal w połowie okresu 676 lat. A dokładnie 6×52 lata co daje 312 lat. Jeśli przypisać to tej samej komecie to jej okres musi dokładnie 52 lata. No ale zderzenia z Ziemią byłoby właśnie co 52 lata.

Przypadek 1:

Jeśli kometa okrąża Słońce z okresem T = 52 ± 1/13. Wtedy zdarzenia jest dokładnie co 13 × (52 +/- 1/13) co daje 675 lub 677 lat. To pierwszy problem. Po drugie przy przelocie szóstym lub siódmym Ziemia jest po przeciwnej stronie Słońca. Nie da się „zahaczyć” Ziemi. Rozważanie przecięcia orbity Ziemi jest podobne jak kandydata 3, tylko punktów pozycji Ziemi byłoby 13 a nie 3 – od A do M.

Przypadek 2:

Jeśli kometa okrąża Słońce z okresem T = 52 +/- 2/13. Wtedy zdarzenia jest dokładnie co 13 × (52 +/- 2/13) co daje 674 lub 678 lat. Nawet gorzej. Tu jednak przy przelocie szóstym lub siódmym Ziemia jest w pobliżu z dokładnością do miesiąca w miejscu zderzenia. Tu już jest możliwe „zahaczenie” Ziemi (np. punkty A i H, gdyby kometa pomiędzy tymi punktami przelatywała (tor zielony) i miała miesiąc orbity Ziemi średnicę). Jednak okres cyklu jest daleki od zakładanego. Rozważanie przecięcia orbity Ziemi jest podobne jak kandydata 3, tylko punktów pozycji Ziemi byłoby 13 a nie 3. Dodatkowo te punkty by obiegały orbitę dwukrotnie, czyli w kolejności by to wyglądało tak: A H B I C J D K E L F M G. Wtedy punkty A i H są bardzo blisko siebie i może czasem dojść do zahaczenia punktu H przez kometę. To by wyjaśniało sporadyczne cykle połówkowe.

Przypadek 1                        Przypadek 2

Kandydat 4 też bardzo słaby.

5.2. Grupa 2 – komety dokładnie w płaszczyźnie ekliptyki.

A co, jeśli kometa jest rządzona (synchronizowana) przez planetę olbrzyma? To najbardziej prawdopodobne. Z wszystkich wielkich planet najbliższą wielokrotność do 676 lat ma wcześniej wspomniany Jowisz. To jest 676.231 lat na 57 obiegów. Saturn 23 obiegi robi w 677.3 lat. Neptun 8 obiegów robi w 672 lata. Neptun 4 obiegi robi w 659.5 roku. Tylko Jowisz może grać rolę synchronizatora i wydaje się to naturalne.

Kandydat 5 – kometa o okresie 676 lat.

Kiedy Jowisz synchronizuje kometę, to ta będzie mieć obieg dokładnie 676.231 lat. W takim przypadku kometa nie może przecinać orbity Ziemi, ale ją „zamiata”, czyli być do niej styczna w peryhelium. Po to by niezależnie, gdzie się Ziemia znajdzie na orbicie (w pewnym szerokim zakresie) to kometa i tak ją zahaczy. Niestety styczność jest na małym odcinki orbity Ziemi, więc byłyby duże luki w spotkaniu z Ziemią. Trzeba mieć na względzie, że z badań geologicznych to zjawisko trwa od milionów lat więc jest bardzo stabilne. Jednak nie można potwierdzić, czy jest ono zawsze i nieprzerwanie. Tu potrzebne są rozszerzone badania geologiczne.

Np. jeżeli Kometa by pokrywała stycznie 1/3 orbity Ziemi to moment spotkania by ciągle się przesuwał o 0.231 roku, co by oznaczało, że na jedno spotkanie Ziemi z kometą dwa będą chybione. Potem zdarza się dwa spotkania z rzędu, jako że 0.231 < 0.333 a potem znowuż jedno spotkanie na dwa chybienia.

Taka kometa odpada.

Kandydat 6 – kometa o okresie 1/3 z 676.231 = 225.41 lat

I tu będzie to okres wielokrotności Jowisza i tak się składa, że jest to możliwe. 57/3 = 19. Będzie to co 19 obiegów Jowisza i efekt synchronizacyjny silniejszy. Daje to okres komety = 225.41 lat.

Oznacza to, że kometa będzie 3 razy witać na orbicie Ziemi na jedno spotkanie z Ziemią. Być może, że to może wyjaśnić, dlaczego Ziemia może być w którejkolwiek 1/3 części swej orbity, aby spotkać się z kometą, tylko czasem przeskok fazowy (lub dodatkowe zdarzenie) będzie o 225 lat na plus lub minus. Szczegółowe badania geologiczne mogą to potwierdzić lub obalić zanim poznamy samą kometę osobiście. Niestety taka kometa nie spełnia podwielokrotności 52 lat. Chyba że połówkowe zdarzenie wskazane przez Azteków było dziełem przypadku… Jeśli tak przyjąć to ten kandydat jest najpoważniejszy.

To ważne by to utrwalić jako przekaz na przyszłość (jak np. Kamień Słońca) zanim takie utrwalenia po fakcie nie będzie możliwe. Podobnie ta wiedza też musi być teraz rozpowszechniana, bo po fakcie pozostanie niewielu mogących ją zrozumieć. Np., przy tym kandydacie ostatnio widoczna owa kometa była ok 223 lata temu, ale kto mógł pomierzyć parametry jej orbity? Kto zrozumieć jej znaczenie?

Kandydat 7 – kometa o okresie 52 lata.

Wtedy orbita może być nieregularna o powtarzających się zaburzeniach co 676.231 lat od Jowisza i zahaczać o Ziemię tylko co 13-ty raz. Mała orbita lepiej jest dopasowana do krzywizny orbity Ziemi. Jest jednak inny problem. To „zahaczanie” lub „nie zahaczanie” to zawsze jednak bliski przelot komety a to oznacza, że co 52 lata kometa byłaby obserwowana a przez to dobrze znana. To poważny mankament. No chyba, że „ktoś” pilnuje by ta wiedza nie została upubliczniona.

Załóżmy, że ta jest, że z jakiś dziwnych powodów nie mamy wiedzy o tej komecie. Pytanie brzmi: czy kometa o okresie 52 lata może spełnić założenie okresu zdarzeń synchronizowanych Jowiszem, czyli co 676.231 lat. Okres komety = 1/13 z 676.231 = 52.01777, co daje 52 lata i 6.5 dnia. Po 13 obiegach Ziemia się przesunie na orbicie (w czasie przewidywanego spotkania) o ok. 84 dni co oznacza, że do spotkania nie dojdzie. Ostatni kometarny kandydat odpadł.

W następnym odcinku zupełnie inne spojrzenie na tę tajemniczą kosmiczną przyczynę. Zapraszam.

Swami Saishiva (Mirek)