Có ai biết tại sao ba quỹ đạo mặt trăng lớn nhất của Sao Mộc trong cộng hưởng 1: 2: 4 không?

Ba trong số bốn mặt trăng đầu tiên được phát hiện bên ngoài quả cầu hành tinh của chúng ta có quỹ đạo ảnh hưởng lực hấp dẫn rất gần với sự cộng hưởng hoàn hảo. Quỹ đạo của Europa dài gần gấp đôi chính xác của Io và của Ganymede dài gần gấp đôi so với Europa. Có lẽ đó chỉ là sự trùng hợp. Nếu bạn nhìn vào đủ những thứ ngẫu nhiên, bạn bắt đầu thấy những mẫu không nhất thiết phải ở đó. Nhưng nó sẽ là một sự trùng hợp khá lớn. Khi tôi nhìn thấy một cái gì đó như thế này trong tự nhiên, tôi phải tự hỏi liệu có một nguyên nhân cơ bản.

Các tỷ lệ không hoàn toàn chính xác bằng 2, vì vậy nếu có ảnh hưởng của lực hấp dẫn hoặc thứ gì đó kéo chúng vào cộng hưởng này, thì ảnh hưởng đó không được áp đảo đủ để tạo ra cộng hưởng chính xác. Hoặc có thể là, được cho đủ thời gian, nhưng những va chạm "gần đây" hoặc sự kéo của các vệ tinh khác trong hệ thống có thể khiến chúng mất đi một chút sự cộng hưởng của chúng. Có ai đã nghiên cứu điều này và tìm thấy một lý do có thể xảy ra cho hiện tượng này?

Khi các mặt trăng Galilê hình thành, chúng không cộng hưởng với nhau. Tất cả chúng đều có quỹ đạo nhỏ hơn một chút so với hiện tại. Theo thời gian sau khi hình thành, quỹ đạo của Io từ từ di chuyển ra ngoài do thủy triều từ Sao Mộc. Đây là hiệu ứng tương tự đang khiến mặt trăng của chúng ta từ từ di chuyển khỏi Trái đất (với tốc độ tương đương móng tay của bạn phát triển). Nó đi như thế này. Lực hấp dẫn của Mặt trăng khiến thủy triều hình thành trong các đại dương của Trái đất. Khối nước này được chuyển tiếp theo vòng quay của Trái đất, bởi vì Trái đất quay nhanh hơn Mặt trăng đang quay quanh. Bởi vì mặt trăng vẫn đang thu hút phình ra, nó gây ra lực cản trên Trái đất, làm chậm quá trình quay của nó. Đồng thời, chỗ phình đang thu hút mặt trăng, khiến nó đi nhanh hơn trong quỹ đạo của nó. Khi mặt trăng tăng tốc, quỹ đạo của nó trở nên lớn hơn. Về cơ bản, Trái đất ' năng lượng quay của s đang được chuyển vào năng lượng quỹ đạo của Mặt trăng. Điều tương tự cũng xảy ra với Sao Mộc và Io, với sự phình ra trong bầu khí quyển của Sao Mộc khiến quỹ đạo của Io trở nên lớn hơn.

Khi quỹ đạo của Io mở rộng, 'năm' của nó dài hơn, cho đến khi nó đạt được cộng hưởng 2/1 với Europa. Khi họ đạt được sự cộng hưởng, họ bị 'khóa chặt', lực hấp dẫn lẫn nhau tác động lên nhau. Io vẫn đang tăng thủy triều trên Sao Mộc, và quỹ đạo của nó vẫn đang cố gắng mở rộng. Khi quỹ đạo của Io tiếp tục mở rộng, nó đã tạo ra một cú đá hấp dẫn cho Callisto trên mỗi đường chuyền, mở rộng cả hai quỹ đạo của chúng cho đến khi Callisto đạt được cộng hưởng 2/1 với Ganymede. Đây là nơi mà 3 mặt trăng Galilê bên trong có được sự cộng hưởng của chúng. Các quỹ đạo vẫn đang mở rộng, nhưng chậm hơn nhiều vì với mỗi lần bạn thêm vào, việc truyền năng lượng sẽ khó khăn hơn. Có đủ thời gian, cả 4 mặt trăng Galilê có thể sẽ đạt được cộng hưởng, mặc dù mặt trời sẽ chết trước khi điều đó xảy ra.

Tôi có thể có một số chi tiết nhỏ sai ở đây, nhưng đây là câu chuyện như tôi hiểu nó.