Astronomiya

Günəş sistemlərinin sadə riyazi modelləri

Günəş sistemlərinin sadə riyazi modelləri

Mən prosedur məzmunu yaratmaq üçün dərin bir sevgiyə sahib bir hobist proqramçıyam. 2 ölçülü bir kosmik araşdırma oyunu üzərində işləyirəm və bu real bir şeyi simulyasiya etmək üçün nəzərdə tutulmasa da, ona təbii bir hiss vermək istərdim. Astronomiya mövzusunda heç bir məlumatım yoxdur, buna görə burada kiminsə cavabı olması lazım olduğunu düşündüm.

Nəsil alqoritmim üçün bəzi parametrləri təyin etmək üçün istifadə edə biləcəyim bir neçə sadə riyazi modelin olub-olmadığını düşünürdüm.

  • planetlərin orbital radiusu
  • planetlərin ölçüsü (qaz nəhənglərinin və bənzərlərinin günəşə daha yaxın və ya daha uzaqda görünməsi ehtimalı yüksəkdir və s.)
  • bir ulduzun ətrafında dövr edən planetlərin sayı

Həm də ağlıma bir neçə sual gəlir:

  • onun ətrafında heç bir şey olmayan bir ulduzun olması adi bir hadisədir? Məkanın ortasında oturmuş tək bir ulduz kimi.
  • IIRC, Dünya bir növ qəribə bir şeydir (həyata ev sahibliyi etməsi xaricində), çünki ayımız orta aylıqlardan və planetin yeganə peykindən də böyükdür. Planetin ölçüsü / sıxlığı ilə ətrafındakı ayın ölçüsü və ya sayı arasında adi bir əlaqə var?
  • Asteroid qurşağı günəş sistemlərində yaygın bir şeydir?

Yardımınız üçün çox sağ olun!


Olduqca sərt elmə əsaslanan (və Gliese ulduz kataloğunu xəritə kimi istifadə etdiniz!) Köhnə rol oynayan oyun 2300AD sistem yaratma qaydaları ilə "böyüdüm", zamanın sınağından kifayət qədər yaxşı çıxdılar (astronom dostumuzun məqamı) üzərində).

Eyni məntiqə əsaslanan sistem generatorlarımı ümumiyyətlə necə düzəltdiyimin kobud eskizi:

  1. Sistemdə bir sıra $ N $ planetlər yaradın. Hazırda bunu məhdudlaşdıran açıq bir məlumat yoxdur, baxmayaraq ki, yüksək metallik ulduzların daha çox planetə sahib ola biləcəyini düşünə bilərik (lakin bəlkə də yox).
  2. $ A_i $ orbitləri yaradın: təsadüfi bir daxili orbitlə başlayın $ a_1 $, sonra $ a_ {n + 1} = (1 + r_n) a_n $ olduğu yerdə $ r_n sim U (K_1, K_2) $ təsadüfi bir rəqəmdir . Bu, Titus-Bode qanun nümunəsini təqlid edir və təxminən müşahidə olunan sistemlərə bənzəyir. $ K_1 = 0.1, K_2 = 2 $ istifadə etməyə meylliyəm, ancaq bu təxmindir. Bu prosesin isti Jupiters ilə işləməkdə problemi olduğunu unutmayın - onları əl ilə əlavə etmək istəyə bilərsiniz. Rezonansları və s.
  3. Planet toxum ölçüsü / kütləsi yaradın. Bu, ekzoplanet $ (a, M) $ paylamalarına baxaraq müşahidə olunmayan künclərə ekstrapolyasiya etmək və ya uyğun bir əyri təsadüfi ədəd paylanmasından istifadə etməklə ətraflı şəkildə edilə bilər.
  4. Kütlədən və ulduza qədər olan məsafədən planet və atmosfer tərkibini təxmin edin. Əsasən, qar zolağının xaricində ($ $ 1,4 sqrt {L / L_ odot} $ burada $ L $ ulduz parlaqlığıdır) planetlər uçucu maddələr yığmağa başlayacaq və buz qabıqları mümkün olacaq. Əslində, bir nüvənin sıxlığına təsadüfi olaraq qərar verin.
  5. Səthin cazibəsinə əsasən saxlanılan təqribən minimum molekulyar çəkini hesablayın. Bu atmosfer sıxlığını təyin edəcəkdir. Xüsusilə, planet hidrogen saxlayırsa, bir qaz nəhəngi olacaq: kütləni çox artırın (bir planetin ümumi radiusu bir neçə yer kütləsinə qədər olan qatı planetlərdə $ M ^ {1/3} $ ilə ölçülür və yuxarı qaz nəhəngləri üçün Yupiter ölçüsünə - o zaman degenerasiya təzyiqi ölçünün səviyyəsini azaldır və əvəzinə daha sıx olurlar). Diqqət yetirin ki, bu, ən dəhşətli addım olacaqdır, çünki tutarlı bir atmosferin (xüsusən ekzosferin) temperaturu, tərkibi və təzyiqinin həqiqətən qiymətləndirilməsi həqiqətən (və hətta reallıqda qeyri-adi) qiymətləndirilir.
  6. Ölçüsü, temperatur zonası və atmosferi nəzərə alaraq onu uyğun bir şəkildə təsnif edir ("buz topu", "qaz nəhəngi", "venusian istixana", "super-yer", ...).
  7. Təsirlərini hesablayaraq təsadüfi aylar, fırlanma dövrləri, eksantriklər və heç bir şey əlavə edin (gelgit ölçüləri, təxmin edilən maqnit sahələri, temperatur dəyişikliyi, Hadley hüceyrələrinin sayı ...) - çoxlu Həqiqi astronomiya və atmosfer fizikası sənədlərinə əsaslandığınızda belə burada əl sallamaq.

Bu sadə versiya. Miqrasiya edən qaz nəhəngləri kimi mühüm proseslərin sistemləri həqiqətən təsir edə biləcəyi planet meydana gəlməsini həqiqətən simulyasiya etməyə çalışmır.

Əlavə suallarınız:

Hal-hazırda planetlər çox yaygındır, buna görə də planetləri olmayan bir sistem olduqca qeyri-adi görünür.

Böyük aylar nadir ola bilər və ya adi ola bilər. Günəş sistemində Pluton / Charon da olduqca cütdür. Mən şəxsən cüt planetlərin insanların gözlədiyindən daha çox ola biləcəyini düşünürəm. Görərik.

Asteroid kəmərlər, ehtimal ki, olduqca yaygındır. Bir şəkildə iki ana kəmər və Kuiper kəmərimiz var. Çox sistemin ən azından xarici bölgələrdə uyğunlaşmamış bir az zibil olmasını gözləyərdim.


Videoya baxın: KVANT FİZİKASI NƏDİR? Bu elmin ən sadə dillə izahı.MÜTLƏQ BU VİDEONU İZLƏYİN (Sentyabr 2021).