共鳴あるいは共振の概念で説明されている、天体現象

質問

共鳴あるいは共振の概念で説明されている、天体現象がありましたら、教えてください.

回答No.2

serpent-owl

いまいち自信なしですが、回答がまだついていないようなので。

　「共鳴・共振」というと、例えば風が吹いて吊り橋の固有振動数と一致した力を及ぼしたときに、橋を徐々に大きく揺らして壊してしまうとか、お風呂の中で身体を前後に揺らしていると、タイミング次第では物凄く大きな波になって、ざぶざぶ楽しいアレですよね。その天体現象版というと、「カークウッドの隙間」とか「カッシーニの隙間」とかくらいしか私には思い浮かびません。
　「カークウッドの隙間」は、丸善の理科年表にも載っている小惑星の分布（平均運動）不均一のことです。たしか太陽から木星軌道までの比だったと思いますが、２：１とか７：３とか、５：２とか３：１とか、そういう綺麗な整数比で表せる軌道には、なぜか極端に小惑星が少なく、逆にある無理数の比で表せる軌道に過剰に小惑星が集まっていることが知られています。その極端に少ないところが「カークウッドの隙間」です。
　この隙間が生じるのは、太陽と、太陽系最大の惑星である木星、および小惑星との間に、それぞれの重力の作用でいわゆる「三体問題」が生じており、きれいな整数比で表せる軌道にあった小惑星は、二大質料点の重力が「共鳴」することで徐々に他の軌道へ弾き飛ばされてしまったのだと考えられています。
　「カッシーニの隙間」は、これと同様のことが土星の輪でも起こっていて、そのせいであのレコードの溝のようにも見える縞模様が、土星の輪に観測されるという説明でした。土星と、タイタンなど巨大衛星の重力作用による三体問題の結果です。

　知る限りで参考になる本は、まず講談社ブルーバックスの、ニーナ・ホール編『カオスの素顔』所収、カール・マレー「太陽系は安定しているか？」があっさり読めます。もっとということなら、日経サイエンス社、『ニュートンの時計』がお勧めです。
　ちなみに私はBASICでカークウッドの隙間の形成をシミュレーションしてみました。手抜きプログラムでしたが、仮想時間一万年くらいで、非常にはっきりした「隙間」ができましたよ。

　…と書きに来たら一足先に回答が…
　失礼しました。

お礼

ありがとうございます.そうです、お風呂でタイミング次第でざぶざぶと楽しいあれです(^^). へぇー、カークウッドの隙間、カッシーニの隙間ですか.なるほどー.これは予想外でした.共鳴というとエネルギーを旨く保存する、というイメージでのみ把握していましたが、システムが不十分なときは破壊的な作用というわけですね.そりゃそうだった.だから橋が壊れてしまうわけですもんね.　そうか－.…なんとなく、解る感じもします.　「BASICでカークウッドの隙間の形成をシミュレーションしてみました」って、すごいなー.「仮想時間一万年くらいで、非常にはっきりした「隙間」ができました」か、これはすごい...本の紹介も助かります.

回答No.1

noname#136764

木星の衛星の公転周期が整数比になっていること、あるいは月が地球に同じ面を向けていることなどを、「潮汐力による共鳴」と表現するようです。

http://www.nifty.ne.jp/forum/ffortune/calen/tukimi/tenmon.htm

http://www2.crl.go.jp/ka/TNPJP/nineplanets/jupiter.html

お礼

どうもありがとうございました.　潮汐ってひょっとして共鳴かな…などと適当に推察しはじめていた矢先、丁度mugisakenomiさんから、潮汐力による共鳴、ということを教えていただき、驚いています.　また嬉しかったです.　勉強になります.