Vintern är på väg. Här på jorden kan vi förutsäga exakt när det kommer, hur länge det kommer att vara och till och med hur svårt det kommer att bli. Men i världen av kontinenterna Westeros och Essos är den episka serien av George R. R. Martin inte så. Föreställ dig att du bor i en värld där årstiderna är oförutsägbara: deras varaktighet, tillvägagångssätt och svårighetsgrad är helt okända. Det kan finnas månader, år eller årtionden mellan vintrarna, och de kan vara milda, hårda eller katastrofala och pågå i flera år. Även om jorden aldrig har upplevt ett sådant kaos är Plutos yttre satelliter fortfarande som, vilket visas av satelliten "New Horizons". Nu kan vi vetenskapligt bevisa att världen från "A Song of Ice and Fire" kanske inte är så fantastisk … om Westeros värld är en satellit som kretsar kring en gigantisk dubbelplanet, tror den teoretiska fysikern Ethan Siegel.
Binära planeter kan i teorin ha en mängd olika storlekar och omloppsavstånd. Alla mindre världar som kretsar kring dem på ett anständigt avstånd kommer att upprätthålla en stabil omlopp, men rotera och vackla kaotiskt.
Det kan verka som om naturen själv har gjort uppror mot dig. Planeterna kretsar kring sin axel, kretsar kring sina moderstjärnor i en ellips, och alla förändringar som inträffar i deras banor är antingen extremt gradvis eller omedelbart katastrofala. Om inte en kollision eller större interaktion inträffar med en massiv kropp i närheten, kommer de enda orbitalförändringarna att förknippas med lågkonjunktur, långsam rotationsminskning och planetrörelse runt solen. Årstiden bestäms av kombinationen av din axiella lutning och avståndet från solen, och det är det.
Jorden i omloppsbana runt solen och dess rotationsaxel. Säsongerna för alla världar i vårt solsystem bestäms antingen av lutningen på deras axel, eller av banans förlängning eller båda.
Vid första anblicken är förhållandena ganska vanliga och många planeter passar bra med dem. Men var och en av dem har allvarliga brister i att beskriva den värld som Westeros kan vara på:
- Om planeten befinner sig i ett binärt stjärnsystem kommer det att tillhöra två stjärnor. Denna lösning är dynamiskt instabil och kan kasta planeten i det interstellära rummet.
Kampanjvideo:
- Om en svärm av stora planeter passerar och skakar regelbundet planetens bana. Sådana gravitationella inkräktare, om de är tillräckligt stora för att ändra sin bana, kommer sannolikt att göra världen obeboelig på grund av förändringar i omloppsbanan.
- Om en värld som ändrar sin bana som satelliterna Saturnus Janus och Epimetheus ligger i närheten. Men i det här fallet kommer två stabila sannolikheter att presenteras, och inte kaotiska, oförutsägbara vintrar som de som visas i "Game of Thrones".
Denna bild, tagen av Hubble-teleskopet, visar alla fem Pluto-månar som kretsar kring denna dvärgplanet. Orbitalvägar läggs till för hand, men är i resonans 1: 3: 4: 5: 6 och alla roterar i samma plan med en avvikelse på en grad. De fyra yttre satelliterna utanför Charon dinglar ständigt istället för att rotera runt en specifik axel.
Men det finns ett alternativ som kommer att fungera, och ett exempel på detta ligger precis framför våra ögon. Någonstans långt bortom Neptun ligger Pluto-Charon-systemet, vilket kommer att ge oss en lämplig plats. Pluto och Charon är låsta för varandra, men omedelbart bakom dem finns fyra andra månar: Styx, Nyx, Cerberus och Hydra. Om Pluto och Charon slogs samman till en massa, skulle alla dessa fyra månar blockeras tidigt, det vill säga de skulle alltid titta på sin föräldrars värld med en sida. Om vi ersätter denna enda värld med en dubbel där objekt med jämförbar och större massa än de yttre satelliterna, kommer de alla att dingla kaotiskt.
För att få Westeros värld behöver vi bara förstora allt. I stället för att ett litet asteroidstorlek dinglar runt ett binärt system av dvärgplaneter, behöver vi ett jordstorlek som kretsar kring två gasjättar. Om, säg, en planet på samma sätt som Saturnus med superjordar i närheten, eller en massiv gasjätte som kretsar kring Jupiters fasta kärna, ärver några satelliter i dessa binära världar - till och med satelliter lika stora som jorden - kaotiskt dinglande beteende. Natt och dag i en sådan värld kommer inte att gå någonstans, eftersom den kommer att rotera snabbt i förhållande till solen, men rotationsaxeln kommer att bete sig på ett oförutsägbart sätt. Detta kommer att resultera i variation i årstider och längder på dag och natt, och möjligen leda till år av mörker.
En planetkollision tidigt i bildandet av solsystemet kan resultera i dubbla planeter, möjligen till och med ett par gigantiska världar. Alla satelliter nära dem roterar snabbt och dinglar också på grund av ömsesidiga gravitationseffekter.
Det finns flera sätt att skapa ett så tätt, massivt binärt objekt, men det enklaste av dem skulle vara en massiv kollision mellan två unga gasjättar under de första 100 miljoner åren av solsystemets bildande. Med vissa parametrar i banan kan en stor gasjätte med en liten men massiv följeslagarplanet bildas - flera gånger tyngre än jorden. Gasjätten och dess massiva följeslagare kommer att blockeras tidvis och förse de yttre satelliterna med stabila banor med instabila rotationsaxlar. I ett sådant system kan en omloppsbana runt de två jättarna bara ta 24 timmar (som månen av Saturnus Mimas), men att ändra rotationsaxeln kommer att leda till att årstiderna blir väldigt oförutsägbara.
Från världens yta som kretsar kring den jätte dubbla planeten kommer det att vara möjligt att observera de två världarna omväxlande, och ibland samtidigt. En kommer att vara större än den andra. Det blir vackert på natten.
Om du bodde på en sådan planet skulle du med säkerhet veta att vintern kommer. Det kan till och med finnas områden som Norden som är konsekvent kallare än resten av kontinenten under tiotusentals år. Men hur länge vintern varar efter starten, hur svår den kommer att bli, kommer inte att bestämmas av magi, utan av solens gravitation och de tvillingplaneter som din värld kretsar kring. Och det handlar inte bara om vintern. Med hjälp av geoteknik kunde vi skapa ett planetariskt system som kommer att härska en evig sommar, som i Westeros bara kunde drömma om.
Ilya Khel