МКС Онлайн

17 Сен 2021 07:55

Ряд исследователей космического пространства задались вопросом – может ли блуждающая звезда изгнать из Солнечной системы нашу планеты? Интересно, не правда ли? Вокруг Земли находится огромное количество странствующих звезд. Потому ученые и решили изучить этот вопрос, найти ответ на него. Ведь, возможно, человечество живет в опасное время, когда любой странствующий газовый гигант сможет изменить стабильное положение дел.

Одной из фундаментальных сил природы считается гравитация. Но при этом она сама по себе совсем не считается силой. Гравитация соответствует искажению пространственно-временной материи, благодаря присутствию энергии. Объясню простым языком: если бы не было Солнца, нашей планете пришлось двигаться только прямо. Упустим тот факт, что без этой звезды нас не существовало бы совсем. Присутствие Светила предоставляет возможность искажать пространство-время, что подталкивает Землю двигаться по определенной кривой. Это означает, что Земля не притягивается к своей звезде, а просто следует за пространственным искривлением, которое стало возможным только благодаря Солнцу.

Один быстрый удар

Гравитация может быть хитрой вещью. С одной стороны она удерживает планету на орбите вокруг звезды, надежно приковывая её к этому животворящему теплу на протяжении миллиардов лет. С другой стороны, та же самая гравитация может отбросить планету в глубины межзвездного пространства, обрекая её бродить по замерзшим пустошам нашей галактики, и любая жизнь на этой планете быстро и навсегда исчезнет.

Гравитация — сложная штука. Когда у нас есть только два объекта, скажем, массивная звезда и одна маленькая планета, здесь все просто. Как только планета окажется на стабильной орбите, она останется на месте в течение миллиардов лет, и в течение этого времени её движения будут повторяться, как часть великого часового механизма.

Многоцветное изображение с телескопа Pan-STARRS1 показывает свободно плавающую в космосе планету PSO J318.5-22, расположенную в созвездии Козерога. Это очень холодный и тусклый мир, чья яркость в 100 млрд. раз слабее в оптическом свете, чем показатели Венеры. Большая часть энергии планеты излучается в инфракрасном диапазоне. Фото: https://panstarrs.stsci.edu/

Читать еще:  Тяжеловесный кандидат на темную материю

Но если в систему добавить третий объект, то начинается хаос, в буквальном смысле. Проблема попыток предсказать движение трех объектов, взаимодействующих через гравитацию, была печально известной на протяжении веков, а интеллектуальные тяжеловесы веками пытались найти решение и терпели неудачу. Проблема в том, что с тремя объектами в системе любое небольшое отклонение или сдвиг может привести к огромным изменениям за удивительно короткий промежуток времени.

Другими словами, то, что выглядит спокойным в одно мгновенье, скажем, тот факт, что Земля вращалась вокруг Солнца в течение миллиардов лет, может стать опасно нестабильным в следующий момент.

Но пока все хорошо, верно? Остальные планеты Солнечной системы хоть и воздействуют на Землю, но их воздействие крайне мало и они не смогут вызвать явной дестабилизации орбиты. Все будет хорошо в течение миллиардов лет, пока нечто массивное, скажем, проходящая звезда, не приблизится к Земле.

Может ли блуждающая звезда вытолкнуть Землю из Солнечной системы?

Наша Вселенная очень опасна, и жизнь на любой планете сталкивается с многочисленными угрозами своему существованию, включая возможность того, что планету вообще выбросит из её звёздной системы. Одна группа исследователей провела подсчёты и обнаружила, что Земля почти полностью застрахована от такой катастрофы.

Один быстрый удар

Гравитация может быть весьма и весьма сложной. В один момент она удерживает планету на орбите вокруг звезды, надёжно прикованную к этому животворному теплу на миллиарды лет. В следующий момент, та же самая гравитация стремительно отправляет планету в глубины межзвёздного пространства, обречённую блуждать по ледяным пустошам нашей галактики, при этом всякая жизнь на этой планете быстро и навсегда исчезает.

Гравитация настолько сложна, потому что на самом деле она довольно сложна. Когда есть всего два объекта – скажем, массивная звезда и одна маленькая планета – вся математика сводится чуть ли ни к одной формуле. Как только планета оказывается на стабильной орбите, она будет оставаться на месте в течение миллиардов и миллиардов лет без отклонений, регулярные ритмы её движения повторяются, подобно шестерёнкам огромного часового механизма.

Но что будет, если добавить в смесь третий объект? Наступит хаос. Проблема попыток предсказать движение трёх объектов, взаимодействующих посредством гравитации, была печально известна на протяжении нескольких веков, и на протяжении веков интеллектуальные тяжеловесы пытались найти решение и терпели неудачу. Проблема в том, что с тремя объектами любое небольшое отклонение или сдвиг может привести к огромным изменениям за удивительно короткий промежуток времени.

Читать еще:  Римский республиканский календарь - Астрономия и Космос

Млечный Путь над телескопом Джеймса Клерка Максвелла. Авторы и права: James Clerk Maxwell Telescope.

Другими словами, то, что в один момент кажется спокойным, крутым и собранным – скажем, тот факт, что Земля безмятежно вращается вокруг Солнца в течение миллиардов лет – может стать опасно нестабильным в следующий момент.

Но пока всё хорошо, правда? Остальные планеты Солнечной системы относительно малы, и, хотя они изменяют и влияют на орбиту Земли незаметным образом, они не вызывают полного разрушения и общей дестабилизации. Всё будет хорошо в ближайшие миллиарды лет, пока ничего массивного – скажем, блуждающая звезда – не приблизится к нашей Солнечной системе.

Опасная зона

Оказывается, иногда соседние звезды действительно подходят близко к нашей Солнечной системе, и когда они приближаются слишком близко, это неприятно.

Когда звезда приближается к Солнечной системе, она может повлиять на орбиту Земли. Когда Земля и нарушитель находятся рядом, наша планета может получить немного энергии, лёгкое гравитационное натяжение поводка от иностранного гостя. Влияние может быть не сильным, но если это происходит год за годом, Земля может накапливать энергию, перемещаясь дальше от Солнца, за пределы “обитаемой зоны”.

И с достаточным количеством таких воздействий Земля потенциально может получить столько энергии, что она достигнет космической скорости, которая позволит ей покинуть Солнечную систему в мгновение ока.

К счастью, этого сценария не было в последние четыре миллиарда лет (очевидно, потому что мы всё ещё здесь), но это не значит, что этого не может произойти в нашем будущем. Недавно пара астрономов приступила к моделированию воздействия проходящей звезды на орбиту Земли, сообщив о своих результатах в статье, опубликованной на сайте arXivOrg.

Они рассмотрели все возможные сценарии: разные массы звёзд, приближающиеся под разными углами со всеми видами скоростей, чтобы увидеть, какие обстоятельства потенциально могут вывести нас из зоны обитаемости – и положить конец жизни на нашей планете в том виде, в котором мы её знаем.

Читать еще:  Лунный календарь стрижек на 25 октябрь 2022 года

За 5 лет работы космический телескоп “Гайя” собрал данные о более чем миллиарде звёзд Млечного Пути и соседних галактик. Авторы и права: ESA.

Как правило, чем быстрее звезда проходит через нашу Солнечную систему, тем лучше для нас; такой звезде просто не хватает времени, чтобы по-настоящему изменить нашу орбиту. Если звезда движется хотя бы так же быстро, как Земля вращается вокруг Солнца (чуть более 106 000 км/ч), то она должна пройти в пределах орбиты Юпитера, чтобы иметь приличный шанс сбить нас с нашей орбиты; в противном случае её гравитационное влияние слишком несущественно. Но медленно движущиеся звёзды могут вызвать гораздо больше проблем: им нужно только обогнуть границы Солнечной системы, чтобы вызвать кровавую бойню.

Естественно, критична и масса проходящей звезды и угол вхождения. Если звезда движется по плоскости нашей Солнечной системы, у неё есть много шансов подойти достаточно близко к Земле, чтобы дестабилизировать нас.

Выжившие

Затем исследователи взяли эти результаты и применили их к нашим галактическим окрестностям, используя наши знания о положениях, массах и скоростях ближайших к нам звёзд. Они обнаружили, что в среднем вероятность дестабилизации орбиты нашей планеты составляла 1/15 000 за всю нашу 4-миллиардную историю. Другими словами, из каждых 10 000 планет земного типа в нашем районе только одна пострадала от катастрофы.

Но всё становится намного хуже в оживлённом компактном центральном выступе Млечного Пути. Со всеми этими звёздами вероятность гравитационной катастрофы в 160 раз выше.

В общем, мы в относительной безопасности. Новая работа даёт информацию о поисках жизни на далёких экзопланетах. Центр галактики – в целом недружелюбное место, рассадник высокоэнергетического излучения и космических лучей. И теперь мы знаем, что он также полон потенциально смертельных взаимодействий между звёздами, достаточно близкими, чтобы сбить живые миры с их орбит. Если жизнь и сумела зародиться в каком-либо из миров, ей предстоит тяжёлое время.

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector