論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1508.04518
Zeebe (2015)
Highly stable evolution of Earth's future orbit despite chaotic behavior of the Solar System
(太陽系のカオス的な振る舞いにも関わらず地球の将来の軌道進化は安定である)

概要

太陽系のカオス的な性質のせいで、系の長時間の安定性に対する答えは統計的に答えることしか出来ない。例えば、近傍の軌道の多数の数値計算に基づくものである。

地球への破局的な遭遇や衝突を含む地球型惑星の不安定化は、水星の軌道離心率の大幅な増加によって引き起こされると考えられ、その確率の推定値は ~ 1%である。
しかし最近になって、太陽系での数値計算の統計は、数値計算のアルゴリズムのタイプと正確性に非常に敏感であるということが指摘されている。

ここでは、5 Gyr (50億年)の期間にわたる、8つの惑星と冥王星の運動方程式をフルに数値積分した。計算は一般相対論的効果を含んでいる。
計算は合計で 1600回行っており、初期条件をわずかに変えている。

今回の計算では、水星の軌道離心率の大幅な増加の確率はこれまでよりも低いものとなった。

2つの計算においては、水星は金星か太陽に衝突する前に、高い軌道離心率 (0.93以上)を保った状態で 80 - 100 Myrもの間存在し続けた。
またもっとも重要な事として、1600の計算では、地球の軌道が不安定化されたり、地球への近接遭遇を起こすものは無かった。

従って、太陽系のカオス的な振る舞いにも関わらず、地球の軌道は将来 50億年以上にわたって力学的に非常に安定であると結論付けることが出来る。
これは、太陽が赤色巨星になって内惑星を飲み込むまでの時間には短いかもしれないが、地球がハビタブルな環境である期間である数十億年よりは長い値である。

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