gov-civil-vilareal.ptAko naša galaxia zabije našu slnečnú sústavu za bilión rokov planétu po planéte
>Tu je zábavná otázka: Ako zomrie slnečná sústava?
Dobre, tak možno to nie je také zábavné. Ale veda o tom je prinajmenšom zaujímavá.
Väčšinu času, keď čítate články na túto tému, sa vám zobrazí odpoveď Slnko spotrebuje svoje jadrové palivo, zmení sa na červeného obra, pohltí Merkúr, Venušu a Zem , odfúknuť jeho vonkajšie vrstvy , a potom sa zmenia na bieleho trpaslíka, ochladzujúceho sa na večnosť, kým sčernie a nezamrzne na takmer absolútnu nulu.
Nezabudnite, že je to všetko pravda, ale nie je to tak slnečná sústava , iba Slnko a prvé tri planéty (o jednu z nich máme vlastný záujem). Ale sú tu aj ďalšie veci, vrátane Marsu a štyroch obrovských planét. Aj oni počítajú. Sakra, Jupiter sám o sebe má väčšiu hmotnosť ako všetko ostatné v slnečnej sústave (okrem Slnka, duh) dohromady, takže jeho osud je veľmi dôležitý.
4444 anjel význam
Čo sa so všetkými stane?
Slnečná sústava s veľkosťou objektov na mieru, ale nie so vzdialenosťami. Kredit: Wikipedia / WP / PlanetUser
Nedávno publikovaný dokument sa presne tým zaoberá . Pohyby planét okolo Slnka sú v krátkodobom horizonte predvídateľné. Riadia sa rovnicami, ktoré prvýkrát stanovil Isaac Newton v 17. storočí, a tieto rovnice stále používame takmer rovnakým spôsobom.
Z dlhodobého hľadiska to však nebude fungovať. Ak okolo seba obieha viac ako dve telá, systém sa po dostatočne dlhom čase spravidla stane chaotickým. Nemyslím ako veci, ktoré všade len lietajú; toto je v matematickom zmysle teórie chaosu; to znamená, že nie je možné presne predpovedať, kde sa planéty v určitom bode vzdialenej budúcnosti budú nachádzať, pretože nemôžete presne teraz zmerajte ich polohy a pohyby. Akákoľvek náhodná chyba, bez ohľadu na to, aká je malá, sa šíri rovnicami, v priebehu času sa zväčšuje a nakoniec nepredvídateľným spôsobom zmení konfiguráciu slnečnej sústavy.
Umelecké dielo zobrazujúce darebnú planétu, vyvrhnutú z jej slnečnej sústavy, putujúcu galaxiou. Kredit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (Caltech-IPAC)
Aby ste tomu zabránili, môžete to trochu kompenzovať zahrnutím neistôt do matematiky a následným opakovaním rovníc, pričom tieto hodnoty zakaždým trochu zmeníte. Výsledkom je po určitom čase veľa rôznych konfigurácií, ale potom sa na ne môžete pozrieť štatisticky. Ako v koľkých simuláciách medzi sebou Jupiter a Saturn interagovali tak, že Saturn bol vyhodený zo slnečnej sústavy? Nemôžete vedieť, ktorý sim je správny, ale môžete pochopiť, čo sa stane týmto spôsobom.
V novom papieri zašli ešte ďalej. Jednak zahŕňali Slnko, ktoré stráca hmotu, keď rastie do červeného obra. To je dôležité, pretože tým pádom je jeho gravitácia slabšia a obežné dráhy planét sa rozširujú - zistili, že planéty Mars cez Neptún majú svoje obežné dráhy väčšie asi 1,85, pretože Slnko stráca asi polovicu svojej hmotnosti. ďalších 7 miliárd rokov.
anjel číslo 227
Okrem toho zahŕňali aj šance, že sa hviezdy v galaxii dostatočne priblížia k Slnku, aby to ovplyvnilo. Hviezdy sú malé a veľmi ďaleko od seba - najbližšia hviezda k Slnku je vzdialená viac ako 40 biliónov kilometrov - preto sú takéto stretnutia zriedkavé.
Ale nie neexistujúce. A ak spustíte simuláciu dostatočne ďaleko do budúcnosti, hviezda obopínajúca slnečnú sústavu sa stane nevyhnutnou. Vedci teda rozbehli svoje simulácie na dve časti. Prvý bol na tom, aby Slnko stratilo svoju hmotnosť, a druhý bol dlhé obdobie potom. Zahŕňali semi-náhodné hviezdne stretnutia pomocou simulácie skutočného galaktického prostredia (počet hviezd na kubický svetelný rok a ich pohyby).
Umelecké dielo zobrazujúce Zem uvarenú Slnkom, keď sa zmení na červeného obra ... za predpokladu, že sa nepohltí, keď sa Slnko roztiahne. Kredit: Wikimedia Commons / fsgregs
Zistili, že vo fáze 1 (predtým, ako Slnko napučí) sú planéty príliš blízko Slnka, aby to malo veľký vplyv. Hviezdy by museli prechádzať oveľa tesnejšie, aby odstránili Neptún, a k takémuto stretnutiu dôjde bilión rokov časový rámec. Mimoriadne nepravdepodobné.
Ale akonáhle je Slnko biely trpaslík a planéty sú ďalej, pravdepodobnosť sa zvyšuje. Gravitácia Slnka je slabšia, planéty sú vzdialenejšie a v prípade náhodného stretnutia s hviezdou sa planéty dajú ľahšie odstrániť a vyhodiť do medzihviezdneho priestoru.
0000 anjelské číslo
V tejto konfigurácii spustili desať úplných simulácií. Nie je to veľa (zvyčajne v situáciách, ako je táto, sú spustené stovky alebo dokonca tisíce), ale dosiahli podobné výsledky vždy, keď sa vo svojich záveroch cítili sebaisto.
Graf znázorňujúci časy, kedy sú planéty vyvrhnuté v desiatich (farebne označených) simuláciách slnečnej sústavy. Napríklad časy, kedy bola posledná planéta v každom simíku vyvrhnutá, sú v hornom rade, kde najskôr (olivový) je 45 miliárd rokov a najnovšie (purpurovo) viac ako 300 miliárd. V priemere je Jupiter vyhodený ako posledný, ale nie vždy. Kredit: Zink a kol.
V zásade zistili, že hviezda pravdepodobne prejde asi 75 miliárd kilometrov každých 10 miliárd rokov. To je dosť blízko na to, aby to malo nejaký účinok, a ďalšie stretnutia sa sčítavajú. U niektorých simov boli vonkajšie planéty destabilizované zhruba po 45 miliardách rokov.
Pri všetkých simíkoch sa Jupiter, Saturn, Urán a Neptún katapultujú maximálne po bilióne rokov. Nie je prekvapením, že Jupiter je spravidla posledným preživším; je to najbližšie, najhmotnejšie a najťažšie na vykopnutie.
V priemere sa prvá planéta stratí po 30 miliardách rokov a posledná asi po 100 miliardách. Akonáhle je prvá planéta vyvrhnutá, systém je dostatočne destabilizovaný, aby ďalšie dve nasledovali do 5 miliárd rokov. Posledné planéty majú tendenciu zdržiavať sa ďalších 50 miliárd, pretože v systéme už nezostali žiadne iné planéty, s ktorými by mohli interagovať a gravitačne by do nich strkať.
Poznamenám si jednu veľkú vec, ktorú vynechali zo svojich simulácií: Mars. Poznamenávajú, že to môže byť skutočná posledná planéta, ktorá prežila, pretože je najbližšie k Slnku a potrebuje skutočne blízke hviezdne stretnutie, aby ho odhodilo. Ak teda hľadáte a veľmi dlhodobá investícia do nehnuteľností, štvrtá skala od Slnka-akonáhle sa stane prvou a jedinou skalou-je cesta.
V príspevku poznamenávajú, že nezahŕňajú hviezdne stretnutia s binárne hviezdy , ktoré sú efektívnejšie pri strkaní do slnečnej sústavy, takže výsledky, ktoré nájdu, sú pravdepodobne hornými hranicami toho, ako dlho systém vydrží.
Ilustrácia vraku kozmického vlaku: zrážka galaxie Mliečna dráha/Andromeda, o štyri miliardy rokov neskôr. Kredit: NASA, ESA, Z. Levay a R. van der Marel (STScI), T. Hallas a A. Mellinger
Tiež, Mliečna dráha sa zrazí s galaxiou Andromeda za 4,6 miliardy rokov , zatiaľ čo Slnko je stále relatívne normálna hviezda, a ani oni to nerobili. Stretnutia sa budú pravdepodobne stávať častejšie, keď počet hviezd vo výslednej zlúčenej galaxii bude dvakrát väčší ako my teraz. Zrážka tiež veľa rozvíja, takže môže byť aj tak všetko diskutabilné. Slnko môže spadnúť do jadra galaxie, kde je hviezd veľa a stretáva sa často, alebo môže byť vyhodené von na predmestia, kde sú stretnutia zriedkavé. A to všetko je dlho predtým, ako priemerné hviezdne stretnutie ovplyvní ich simíkov.
Je teda zrejmé, že je tu ešte veľa práce. Ale je to vynikajúci krok k tomu, aby ste všetko pochopili.
Niekedy si hovorím, prečo ma táto téma tak fascinuje? Myslím, Doslova som o tom napísal celú knihu . Myslím si, že je to viac ako len morbídna fascinácia niečím ako z hororu.
Star Wars posledný sprievodca rodičov Jedi
Vidíme slnečnú sústavu ako nemennú, ale to je viac ako ľudský život. Koniec dlho obdobia sa to veľa mení, a to je otras našej spokojnosti.
Ale viac než to, je tu zvláštna príťažlivosť k myšlienke hlbokého času, nielen miliónov alebo dokonca miliárd, ale bilióny rokov, alebo dokonca epochy, vďaka ktorým sa tieto čísla zdajú byť jediným hodinovým ciferníkom. Je to okno do niečoho, o čom väčšina z nás predtým nikdy poriadne neuvažovala. Čo keby sme nechali čas plynúť? naozaj dlho? Čo sa stane potom?
Hviezdy sa míňajú. Planéty sa dostávajú do vesmíru. Galaxie sa zrazia. Stáva sa celkom málo , vlastne.
Vesmír je starý takmer 14 miliárd rokov a myslíme si, že je to dlhý čas. Ale v skutočnosti sa to len začína.
