Sortering och ordnande

Juhani Westman sept 2007

För lite mer än tio år sedan förvandlades teorin om ett bälte små himlakroppar utanför Neptunus´bana från att ha varit teori till observerad verklighet, och idag, hösten 2007, har redan långt över ettusen små himlakroppar upptäckts därute, på över tretti gånger Jordens avstånd från Solen. För all del, den första av dem upptäcktes nog 1930, bedömdes då vara en planet och fick namnet Pluto. Nu vet vi att Pluto bara är en av många, som dom nuförtiden benämns "dvärgplaneter" och de finns de som är större, tillexempel den, som förorsakade stor tvedräkt bland planetforskarna och därför fick namnet Eris.


 Nå, vad har det där att göra med tingens ordning? Jo, teoretiker har nu betraktat med datorsimulationer vad som kan ha skett i begynnelsen, dvs den era, som inleddes för nånting kring fyra och en halv miljard år sedan, då solsystemet uppkom. Gas och stoft kring den kärna som höll på att bli solen, klumpade ihop sig till myriader "planetfrön" eller "planetesimaler" - ändelsen "-esimal" är att förliknas med matematik-ordet "infinitesimal", handlar om att de äro små men de äro legio ty de äro många. Storlek från några tiotals till ett par hundratals kilometers diameter. I begynnelsen var de ännu fler än nu, för en del drogs ihop och bildade de stora planeterna i solsystemet, diameter flera tusen eller tiotusen till över hundratusen kilometer,  en del bildade de dvärgplaneter som nu upptäcks, med diametrar upp till ett par tusen kilometer, en del blev söndersmulade igen till asteroiderna i det inre solsystemet ,diametrar från lite under tusen till hundratals, tiotals och några kilometer, och ännu mindre splitter - mellan Mars och Jupiter, och en del, en mycket stor del till antalet, blev kvar i de yttre regionerna.
Sen började det hända. Rörelsen hos de små påverkades av gravitationen från de stora.
 Numera är det en praxis i rymdforskningen, att man utnyttjar den hjälp man kan få genom att spela kosmisk biljard - låta rymdsonden flyga förbi planeter och stjäla lite rörelse-energi av dem. Det kan förliknas med det som sker när en pingpongboll - en mycket styv pingpongboll - träffar en racket. Om bollen inte förlorar nån energi vid anslaget kommer den att fara iväg från racketens yta med samma fart som den hade då den kom - endast rörelseriktnignen ändras. Men om racketen rör sig, så kommer anslagshastigheten att bestämmas av summan av bollens och racketens rörelse, och som alla pingis-spelare vet, så får man bollen att fara iväg med mera fart genom att smälla till den. mera sällan bromsar man bollen genom att dra racketen till sig - altså minska den relativa hastighetsskillnaden mellan boll och racket. Då kan man, om man är skicklig, bromsa bollen så den faller ner på bordet.
 I rymdforskningen utnyttjas förbiflygning av planeterna på samma sätt, man kan slunga ut rymdsonder mot de yttre planeterna eller andra himlakroppar utanför Jordens bana, eller få dem att tappa farten, så de når de inre planeterna, Venus och Merkurius.
 Nu hade vi då några miljarder småklumpar  som passerade de stora yttre planeterna, först Neptunus och Uranus som kretsade längre ut, sedan Saturnus och Jupiter som låg i innerbanor. I princip skulle mängderna av de passager som leder till att planetesimalen får en knuff utåt, och de som leder till att de bomsas  vara i någorlunda balans. Men så var det inte, visar beräkningarna. De som kastades ut skulle i likhet med maktlystna politiker förr eller senare återkomma för en ny passage, med högre hastighet ju mera fart ut de fick. En försvinnande liten del av dem fick skjuts ut ur hela solsystemet. Å andra sidan kan vi ha fått besökare från andra solsystem i motsvarande grad. Kanske, alltså.
De som bromsades inåt däremot, skulle förr eller senare passera nån av de inre stora planeterna, antingen kastas ut av dem eller bromsas på nytt för adress det innersta  inre solsystemet. Slutadressen för en hel del av dem står alltjämt att spåra på månytan, Marsytan och Merkurius-ytan, alla mycket gamla spår, från tiden mellan 4,5 och knappt 4 miljarder år sedan. Andra drattade rätt in i Solen. Sowieso sållades ständigt en del av den mängd av passanterna som slungades inåt bort, medan den svärm som slungades utåt kom tillbaka för att igen fördelas mellan utkastade och inbromsade. Statistiskt sett blev det alltså fler som bromsades än knuffades utåt.
 Men alla aktioner för med sig reaktioner. Småkroppar som kastas ut stjäl en del - en mycket liten del men dock - rörelse-energi av de stora de passerar. Kroppar som bromsas in överlåter en liten del tilläggsenergi åt de stora.
Alltså, i det yttre solsystemet utsattes planeterna Uranus och Neptunus för ett ständigt tillflöde av rörelse-energi, vilket betyder att deras banavstånd från Solen ökade. Saturnus och Jupiter påverkades också men i mindre grad.  Kring lite under fyra miljarder år sedan uppstod situationer då de yttre planeternas banor kom i resonans med varann - ett ganska kaotiskt skede i vårt solsystems historia, då det var på vippen att hela härligheten skulle upplösas. I stället skedde den märkvärdigheten att läget stabiliserades med Uranus och Neptunus på sina numera mycket stora avstånd: 19 respektive 30 gånger Jordens solavstånd,  och Jupiter och Saturnus längre in, 5 respektive 10 gånger jordens solavstånd, lite längre utåt än i början. Men dock.
 Alltsedan Apollos dagar har man vetat att månytan för lite under fyra miljarder år sedan utsattes för det som kallas "ett stort slutbombardemang", och fast det inte finns exakta åldersbestämingar från Mars eller Merkurius ännu, så tyder kraterräkning på att även de har utsatts för ett slutbombardemang för knappt 4 miljarder år sedan. Venus- och jordytorna har omvandlats sedan dess och de stora  nedslagsspåren från den tiden har utplånats.
 Beräkningarna av hur horderna av de små rubbade de storas cirklar ger alltså  faktiskt en tidsskala som sammanfaller med de spår vi har från de äldsta tiderna på tillexempel Månen. Databeräkningarna av solsystemets begynnelsetider har börjat teckna en bild av en betydligt mera dynamisk process än den enkla historien om sammandragning av planetfrön i varandra näraliggande banor, som var den första modärna bilden av solsystemets uppkomst, från mitten av 1900-talet. Kanske får vi med tiden belyst hur det kommer sig att storplaneten Uranus med mån-system ligger på kant, och andra särfenomen i dagens solsystemet, som härrör sig från de tidiga eonerna
 Sens moral: Ingen kaxe kan vara så stor på sig att inte de som är mindre och blir påpissade av kaxen kan rubba dennes cirklar - om de som samverkar är tillräckligt många. I de flesta fallet är de det. Makthavare - tag varning!