gov-civil-vilareal.ptKuinka galaksimme tappaa aurinkokuntamme biljoona vuodessa, planeetalta planeetalle
>Tässä on hauska kysymys: Kuinka aurinkokunta kuolee?
Okei, joten ehkä se ei ole niin hauskaa. Mutta sen tiede on ainakin mielenkiintoinen.
Suurimman osan ajasta, kun luet artikkeleita tästä aiheesta, saat vastauksen siihen Aurinko käyttää ydinpolttoaineensa, muuttuu punaiseksi jättiläiseksi, nielee Mercuryn, Venuksen ja maan , puhaltaa pois sen ulkokerrokset ja muuttua sitten valkoiseksi kääpiöksi jäähtymään ikuisesti, kunnes se muuttuu mustaksi ja jäätyy lähes absoluuttiseen nollaan.
Huomaa, tämä kaikki on totta, mutta näin ei todellakaan tapahdu aurinkokunta , vain aurinko ja kolme ensimmäistä planeettaa (joista yksi meillä on oma intressimme). Mutta siellä on myös muuta tavaraa, mukaan lukien Mars ja neljä jättimäistä planeettaa. He myös laskevat. Heck, Jupiterilla itsessään on enemmän massaa kuin kaikella muulla aurinkokunnalla (paitsi aurinko, duh) yhteensä, joten sen kohtalo on erittäin tärkeä.
miksi edward scissorhands on luokiteltu sivuksi 13
Mitä heille kaikille tapahtuu?
Aurinkokunta, jossa esineiden koot mittakaavassa, mutta ei etäisyyksiä. Luotto: Wikipedia / WP / PlanetUser
Äskettäin julkaistu lehti tutkii juuri sitä . Yleensä ja lyhyellä aikavälillä planeettojen liikkeet auringon ympäri ovat ennustettavissa. Ne noudattavat yhtälöitä, jotka Isaac Newton asetti ensimmäisen kerran 1600 -luvulla, ja käytämme näitä yhtälöitä edelleen pitkälti samalla tavalla.
Pitkällä aikavälillä se ei kuitenkaan toimi. Jos sinulla on enemmän kuin kaksi kehoa, jotka kiertävät toisiaan, järjestelmä muuttuu yleensä kaoottiseksi riittävän pitkän ajan kuluttua. En tarkoita tavaroiden lentämistä kaikkialla; tämä on kaaosteorian matemaattisessa mielessä; toisin sanoen ei ole mahdollista ennustaa tarkasti, missä planeetat ovat jossain vaiheessa kaukaisessa tulevaisuudessa, koska et voi tarkalleen ottaen mittaa heidän asemansa ja liikkeensä nyt. Kaikki satunnaiset virheet, olivatpa ne kuinka pieniä tahansa, etenevät yhtälöiden läpi, kasvavat ajan mittaan ja muuttavat lopulta aurinkokunnan kokoonpanoa arvaamattomilla tavoilla.
Taideteos, joka kuvaa kelvollista planeettaa, joka on heitetty aurinkokunnastaan ja vaeltaa galaksia. Luotto: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (Caltech-IPAC)
Tämän välttämiseksi voit kompensoida jonkin verran sisällyttämällä epävarmuudet matematiikkaan ja suorittamalla yhtälöt monta kertaa muuttamalla näitä arvoja hieman joka kerta. Tuloksena on joukko erilaisia kokoonpanoja jonkin ajan kuluttua, mutta voit sitten tarkastella niitä tilastollisesti. Kuinka monessa simulaatiossa Jupiter ja Saturnus olivat vuorovaikutuksessa siten, että Saturnus heitettiin pois aurinkokunnasta? Et voi tietää, mikä sim on oikea, mutta voit saada käsityksen siitä, mitä tapahtuu tällä tavalla.
Uudessa lehdessä he menivät vielä pidemmälle. Ensinnäkin he sisälsivät auringon menettävän massansa, kun se kasvaa punaiseksi jättiläiseksi. Se on tärkeää, koska samalla kun sen painovoima heikkenee ja planeettojen kiertoradat laajenevat - he havaitsivat, että Neptunuksen kautta kulkevien Mars -planeettojen kiertorata kasvaa noin 1,85 -kertaiseksi, kun aurinko menettää noin puolet massastaan seuraavat 7 miljardia vuotta.
Lisäksi he sisälsivät myös galaksin tähtien mahdollisuudet päästä tarpeeksi lähelle aurinkoa vaikuttamaan. Tähdet ovat pieniä ja hyvin kaukana toisistaan - Auringon lähin tähti on yli 40 biljoonan kilometrin päässä - joten tällaiset kohtaamiset ovat harvinaisia.
Mutta ei olematonta. Ja jos suoritat simulaation riittävän pitkälle tulevaisuuteen, tähti sivuttais pyyhkäisee aurinkokunnan väistämättömäksi. Joten tutkijat suorittivat simulaationsa kahteen osaan. Ensimmäinen oli Auringon menettämä massa, ja toinen oli pitkä aika sen jälkeen. Niihin sisältyi osittain satunnaisia tähtitapaamisia, joiden simuloimiseksi käytettiin todellista galaktista ympäristöä (tähtien määrä kuutiovalovuotta kohti ja niiden liikkeet).
Taideteos, joka kuvaa Auringon keittämää maata, kun siitä tulee punainen jättiläinen… edellyttäen, että se ei imeydy auringon laajentuessa. Luotto: Wikimedia commons / fsgregs
miksi ääliö on arvostettu r
He havaitsivat, että vaiheessa 1 (ennen auringon paisumista) planeetat ovat liian lähellä aurinkoa, jotta sillä olisi suuri vaikutus. Tähtien täytyisi kulkea paljon tarkemmin, jopa riisuakseen Neptunuksen, ja tällainen kohtaaminen tapahtuu biljoonaa vuotta Aikaskaala. Erittäin epätodennäköistä.
Mutta kun aurinko on valkoinen kääpiö ja planeetat ovat kauempana, kertoimet kasvavat. Auringon painovoima on heikompi, planeetat ovat kauempana, ja sattumanvaraisessa tähtien kohtaamisessa on helpompi riisua planeetat pois ja heittää ne tähtienväliseen avaruuteen.
He suorittivat kymmenen täyttä simulaatiota tässä kokoonpanossa. Se ei ole paljon (yleensä tällaisissa tilanteissa satoja tai jopa tuhansia ajetaan), mutta he saivat samanlaisia tuloksia joka kerta, kun he tunsivat olevansa varmoja johtopäätöksistään.
Käyrä, joka näyttää planeettojen poistumisajat kymmenessä (värikoodattu) aurinkokunnan simulaatiossa. Esimerkiksi kunkin simin viimeisen planeetan poistumisajat ovat ylärivillä, jossa aikaisin (oliivi) on 45 miljardia vuotta ja viimeisin (violetti) on yli 300 miljardia. Keskimäärin Jupiter poistetaan viimeisenä, mutta ei aina. Luotto: Zink et ai.
lemmikkien salainen elämä ikäluokitus
Periaatteessa he havaitsivat, että tähti kulkee todennäköisesti noin 75 miljardin kilometrin sisällä noin 10 miljardin vuoden välein. Se on tarpeeksi lähellä vaikuttaakseen, ja lisää kohtaamisia tulee lisää. Joissakin simseissä ulommat planeetat epävakautettiin noin 45 miljardin vuoden jälkeen.
Kaikissa simseissä Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptune poistuvat korkeintaan biljoona vuoden kuluttua. Ei ole yllättävää, että Jupiter on yleensä viimeinen eloonjäänyt; se on lähimpänä, massiivisin ja vaikein potkia ulos.
Ensimmäinen planeetta menetetään keskimäärin 30 miljardin vuoden kuluttua ja viimeinen noin 100 miljardin vuoden jälkeen. Lisäksi kun ensimmäinen planeetta on heitetty ulos, järjestelmä on epävakaassa tarpeeksi, jotta seuraavat kaksi seuraa 5 miljardin vuoden kuluessa. Viimeisillä planeetoilla on tapana viipyä vielä 50 miljardilla, koska järjestelmässä ei ole muita planeettoja, jotka voisivat olla vuorovaikutuksessa ja työntää sitä painovoiman avulla.
Huomaan yhden suuren asian, jonka he jättivät pois simulaatioistaan: Mars. He huomaavat, että se voi olla todellinen viimeinen planeetta selviytyä, koska se on lähinnä aurinkoa ja tarvitsee todella läheisen tähtien kohtaamisen sen heittämiseksi pois. Joten jos etsit a erittäin Pitkäaikainen kiinteistösijoitus, neljäs kallio auringosta-kun siitä tulee ensimmäinen ja ainoa kallio-on tie.
Lehdessä he huomaavat, että ne eivät sisällä tähtitapaamisia binaariset tähdet , jotka ovat tehokkaampia aurinkokunnassa, joten heidän löytämänsä tulokset ovat todennäköisesti järjestelmän ylärajan ylärajoja.
Kuva kosmisesta junaonnettomuudesta: Linnunradan/Andromedan galaksin törmäys neljän miljardin vuoden kuluttua. Luotto: NASA, ESA, Z. Levay ja R. van der Marel (STScI), T.Hallas ja A.Mellinger
Myös, Linnunrata törmää Andromedan galaksiin 4,6 miljardin vuoden kuluttua , vaikka aurinko on edelleen suhteellisen normaali tähti, eivätkä he myöskään ottaneet sitä huomioon. Tapaamisia tapahtuu todennäköisesti useammin, kun syntyneessä yhdistyneessä galaksissa on kaksi kertaa enemmän tähtiä kuin nyt. Myös törmäys sekoittaa asioita paljon, joten tämä kaikki voi olla kummallista joka tapauksessa. Aurinko voi pudota galaksin ytimeen, jossa tähtiä on runsaasti ja ne kohtaavat tavallisesti, tai heitetään esikaupunkeihin, joissa kohtaaminen on harvinaista. Ja tämä kaikki on kauan ennen kuin keskimääräinen tähtien kohtaaminen vaikuttaa heidän simsiinsä.
Tässä on siis selvästi enemmän tehtävää. Mutta tämä on erinomainen askel selvittää kaikki.
Joskus ihmettelen, miksi olen niin kiinnostunut tästä aiheesta? Tarkoitan, Kirjoitin tästä kirjaimellisesti koko kirjan . Mielestäni se on enemmän kuin vain sairaalloinen ihastus johonkin kauhuelokuvaan.
miten pelaat toy blastia
Näemme aurinkokunnan muuttumattomana, mutta se on yli ihmisen elämän. Yli pitkä ajanjaksojen aikana se muuttuu, paljon, ja se ravistelee tyytymättömyyttämme.
Mutta enemmän kuin sitä, ajatus syvästä ajasta, ei vain miljoonista tai jopa miljardeista, on outo vetovoima biljoonaa vuosia tai jopa aikakausia, jotka saavat nämä numerot näyttämään yhdeltä kellolta. Se on ikkuna johonkin, mitä useimmat meistä eivät ole koskaan ennen ajatelleet. Mitä jos annamme ajan kulua Todella pitkä? Mitä sitten tapahtuu?
No, tähdet loppuvat. Planeetat lentävät avaruuteen. Galaksit törmäävät. Aika vähän tapahtuu , itse asiassa.
Universumi on lähes 14 miljardia vuotta vanha, ja mielestämme se on pitkä aika. Mutta oikeastaan se on vasta aluillaan.
