¿Alguien sabe por qué tres de las lunas más grandes de Júpiter orbitan en resonancia 1: 2: 4?

Tres de las primeras cuatro lunas descubiertas fuera de nuestra propia esfera planetaria de influencia gravitacional orbitan muy cerca de la resonancia perfecta. La órbita de Europa es casi exactamente el doble que la de Io, y la de Ganímedes es casi exactamente el doble que la de Europa. Quizás sea solo una coincidencia. Si observa suficientes cosas al azar, comienza a ver patrones que no necesariamente están allí. Pero sería una coincidencia bastante grande. Cuando veo algo así en la naturaleza, me pregunto si hay una causa subyacente.

Las proporciones no son exactamente 2, por lo que si hay una influencia gravitacional o algo que las atrae a esta resonancia, la influencia no debe ser lo suficientemente abrumadora como para forzar una resonancia exacta. O tal vez lo es, dado el tiempo suficiente, pero las colisiones "recientes" o la atracción de otros satélites en el sistema pueden haberlos alejado un poco de su resonancia. ¿Alguien ha estudiado esto y encontrado una razón probable para este fenómeno?

Cuando se formaron las lunas galileanas, no estaban en resonancia entre sí. Todos ellos estaban en órbitas un poco más pequeñas de lo que son ahora. Con el tiempo después de su formación, la órbita de Io se movió lentamente hacia afuera debido a las mareas de Júpiter. Este es el mismo efecto que hace que nuestra luna se aleje lentamente de la Tierra (aproximadamente al mismo ritmo que crecen las uñas). Dice así. La gravedad de la Luna hace que se formen mareas en los océanos de la Tierra. Este bulto de agua se lleva adelante con la rotación de la Tierra, porque la Tierra gira más rápido de lo que la Luna está en órbita. Debido a que la luna todavía está atrayendo el bulto, causa un arrastre en la Tierra, lo que ralentiza su giro. Al mismo tiempo, el bulto está atrayendo a la luna, haciendo que vaya más rápido en su órbita. A medida que la luna se acelera, su órbita se hace más grande. Entonces, esencialmente, la Tierra ' La energía de rotación se transfiere a la energía orbital de la Luna. Lo mismo sucede con Júpiter e Io, con un bulto en la atmósfera de Júpiter que hace que la órbita de Io se agrande.

A medida que la órbita de Io se expandió, su "año" se hizo más largo, hasta que se acercó a una resonancia de 2/1 con Europa. Una vez que llegaron a la resonancia, se "encerraron", su gravedad mutua que actuaba entre sí lo reforzó. Sin embargo, Io todavía estaba levantando mareas en Júpiter, y su órbita todavía estaba tratando de expandirse. A medida que la órbita de Io siguió expandiéndose, le dio una patada gravitacional a Callisto en cada pase, expandiendo ambas órbitas hasta que Callisto alcanzó una resonancia de 2/1 con Ganímedes. Aquí es donde las 3 lunas galileanas internas obtuvieron su resonancia. Las órbitas aún se están expandiendo, pero mucho más lentamente porque con cada una que agregas, se hace más difícil transferir la energía. Dado el tiempo suficiente, las 4 lunas galileanas probablemente alcanzarían resonancia, aunque el sol morirá antes de que eso suceda.

Puedo tener algunos de los detalles menores mal aquí, pero esta es la historia tal como la entiendo.