Zima się zbliża. Tutaj, na Ziemi, możemy dokładnie przewidzieć, kiedy nadejdzie, jak długo to potrwa, a nawet jak poważne będzie. Ale w świecie kontynentów Westeros i Essos epicki serial George'a R. R. Martina taki nie jest. Wyobraź sobie życie w świecie, w którym pory roku są nieprzewidywalne: ich czas trwania, zbliżanie się i dotkliwość są całkowicie nieznane. Pomiędzy zimami mogą występować miesiące, lata lub dziesięciolecia, które mogą być łagodne, surowe lub katastrofalne, trwające latami. Chociaż Ziemia nigdy nie doświadczyła takiego chaosu, zewnętrzne satelity Plutona są nadal takie, jak pokazuje satelita „Nowe Horyzonty”. Teraz możemy naukowo udowodnić, że świat z „Pieśni lodu i ognia” może nie być tak fantastyczny … jeśli świat Westeros jest satelitą krążącym wokół gigantycznej podwójnej planety, uważa fizyk teoretyczny Ethan Siegel.
W teorii planety podwójne mogą mieć różne rozmiary i odległości orbitalne. Wszelkie mniejsze światy, które krążą wokół nich w przyzwoitej odległości, utrzymają stabilną orbitę, ale będą się obracać i chybotać chaotycznie.
Może się wydawać, że sama natura zbuntowała się przeciwko tobie. Planety krążą wokół własnej osi, krążą wokół swoich gwiazd macierzystych w elipsie, a wszelkie zmiany zachodzące na ich orbitach są albo niezwykle stopniowe, albo natychmiastowo katastrofalne. O ile nie dojdzie do zderzenia lub większej interakcji z masywnym ciałem w pobliżu, jedyne zmiany orbitalne będą związane z precesją, powolnym spowolnieniem obrotów i ruchem planet wokół Słońca. Pora roku jest określana przez kombinację nachylenia osi i odległości od Słońca i to wszystko.
Ziemia na orbicie wokół Słońca i jego osi obrotu. Pory roku na wszystkich światach w naszym Układzie Słonecznym są określane albo przez nachylenie ich osi, albo przez wydłużenie orbity, albo przez jedno i drugie.
Na pierwszy rzut oka warunki są dość zwyczajne i wiele planet dobrze się z nimi dogaduje. Ale każdy z nich ma poważne wady w opisywaniu świata, w którym Westeros mógłby się znaleźć:
- Jeśli planeta znajduje się w układzie podwójnym gwiazd, będzie należała do dwóch gwiazd. To rozwiązanie jest niestabilne dynamicznie i może wyrzucić planetę w przestrzeń międzygwiazdową.
Film promocyjny:
- Jeśli obok przechodzi rój dużych planet, okresowo potrząsa orbitą planety. Tacy intruzi grawitacyjni, jeśli są wystarczająco duże, aby zmienić ich orbitę, prawdopodobnie uczynią świat niezdatnym do zamieszkania ze względu na zmiany orbit.
- Jeśli w pobliżu znajduje się świat, który zmienia swoją orbitę, tak jak satelity Saturn Janus i Epimetheus. Jednak w tym przypadku zostaną przedstawione dwa stabilne prawdopodobieństwa, a nie chaotyczne, nieprzewidywalne zimy, jak te pokazane w „Grze o tron”.
To zdjęcie, wykonane przez Teleskop Hubble'a, pokazuje wszystkie pięć księżyców Plutona krążących wokół tej planety karłowatej. Ścieżki orbitalne są dodawane ręcznie, ale są w rezonansie 1: 3: 4: 5: 6 i wszystkie obracają się w tej samej płaszczyźnie z odchyleniem o jeden stopień. Cztery zewnętrzne satelity na zewnątrz Charona nieustannie wiszą, zamiast obracać się wokół jednej określonej osi.
Ale jest opcja, która zadziała, a przykład tego jest tuż przed naszymi oczami. Gdzieś daleko za Neptunem leży układ Pluton-Charon, który zapewni nam odpowiednie miejsce. Pluton i Charon są ze sobą związani, ale tuż za nimi znajdują się cztery inne księżyce: Styks, Nyx, Cerberus i Hydra. Gdyby Pluton i Charon połączyli się w jedną masę, wszystkie cztery z tych księżyców byłyby zablokowane pływowo, to znaczy zawsze patrzyłyby na swój rodzicielski świat z jednej strony. Jeśli zastąpimy ten pojedynczy świat podwójnym światem, w którym obiekty o masie porównywalnej i większej niż satelity zewnętrzne, wszystkie będą chaotycznie zwisać.
Aby uzyskać świat Westeros, musimy go po prostu powiększyć. Zamiast małego obiektu wielkości asteroidy wiszącego wokół podwójnego układu planet karłowatych, potrzebujemy obiektu wielkości Ziemi krążącego wokół dwóch gazowych olbrzymów. Jeśli, powiedzmy, planeta wielkości Saturna z pobliskimi superziemiami lub masywny gazowy olbrzym, który krąży wokół stałego jądra Jowisza, to wszystkie satelity tych podwójnych światów - nawet satelity wielkości Ziemi - dziedziczą chaotyczne, wiszące zachowanie. Noc i dzień w takim świecie nigdzie nie pójdą, ponieważ będzie się szybko obracał względem Słońca, ale oś obrotu będzie zachowywać się w nieprzewidywalny sposób. Spowoduje to zmienność pór roku i długości dnia i nocy i prawdopodobnie doprowadzi do lat ciemności.
Zderzenie planet na wczesnym etapie formowania się Układu Słonecznego może spowodować powstanie podwójnych planet, być może nawet pary olbrzymich światów. Wszystkie satelity w ich pobliżu będą się szybko obracać, a także zwisać z powodu wzajemnych efektów grawitacyjnych.
Istnieje kilka sposobów na stworzenie tak gęstego, masywnego obiektu binarnego, ale najprostszym z nich byłoby masowe zderzenie dwóch młodych gazowych gigantów w ciągu pierwszych 100 milionów lat formowania się Układu Słonecznego. Przy pewnych parametrach orbity może powstać duży gazowy olbrzym z małą, ale masywną planetą towarzyszącą - kilkakrotnie cięższą od Ziemi. Gazowy gigant i jego potężny towarzysz zostaną zablokowani pływowo, zapewniając zewnętrznym satelitom stabilne orbity z niestabilnymi osiami obrotowymi. W takim układzie orbita wokół dwóch olbrzymów może zająć tylko 24 godziny (jak księżyc Saturna Mimasa), ale zmiana osi obrotu doprowadzi do tego, że pory roku będą szalenie nieprzewidywalne.
Z powierzchni świata obracającego się wokół gigantycznej podwójnej planety będzie można obserwować oba światy naprzemiennie, a czasem jednocześnie. Jeden będzie większy niż drugi. W nocy będzie pięknie.
Gdybyś mieszkał na takiej planecie, wiedziałbyś na pewno, że nadchodzi zima. Mogą nawet istnieć obszary takie jak północ, które są stale zimniejsze niż reszta kontynentu od dziesiątek tysięcy lat. Ale jak długo potrwa zima po nadejściu, jak ciężka będzie, nie będzie zależeć od magii, ale od grawitacyjnego przyciągania Słońca i bliźniaczych planet, wokół których obraca się wasz świat. I nie chodzi tylko o zimę. Z pomocą geoinżynierii moglibyśmy stworzyć system planetarny, który będzie rządził wiecznym latem, o którym Westeros mógł tylko pomarzyć.
Ilya Khel