gov-civil-vilareal.ptKuidas meie galaktika tapab meie päikesesüsteemi triljoni aasta jooksul, planeet planeedi haaval
>Siin on lõbus küsimus: kuidas päikesesüsteem sureb?
OK, nii et võib -olla pole see nii lõbus. Kuid selle teadus on vähemalt huvitav.
Enamasti sel teemal artikleid lugedes saad vastuseks selle Päike kulutab oma tuumakütuse, muutub punaseks hiiglaseks, neelab Merkuuri, Veenuse ja Maa , puhuda ära selle väliskihid ja seejärel muutuda valgeks kääbuseks, jahutades end igaveseks, kuni see muutub mustaks ja külmub peaaegu absoluutse nullini.
Pidage meeles, see kõik on tõsi, kuid see ei juhtu tegelikult Päikesesüsteem , ainult Päike ja kolm esimest planeeti (millest üks on meie huvides). Kuid seal on ka muud kraami, sealhulgas Mars ja neli hiiglaslikku planeeti. Nemadki loevad. Pagan, Jupiteril on iseenesest rohkem massi kui kõigel muul Päikesesüsteemis (välja arvatud Päike, duh) kokku, seega on selle saatus väga oluline.
Mis neist kõigist saab?
Päikesesüsteem, mille mõõtmed on mastaabis, kuid mitte vahemaad. Krediit: Wikipedia / WP / PlanetUser
narnia kroonikad: koidikule tallaja teekond
Hiljuti avaldatud paber uurib täpselt seda . Üldiselt ja lühiajaliselt on planeedide liikumine ümber Päikese etteaimatav. Nad järgivad võrrandeid, mille Isaac Newton esmakordselt 17.
Pikemas perspektiivis see aga ei toimi. Kui teie ümber tiirleb rohkem kui kaks keha, muutub süsteem piisavalt pika aja möödudes üldiselt kaootiliseks. Ma ei pea silmas, nagu asjad lihtsalt lendavad kõikjale; see on kaose teooria matemaatilises mõttes; see tähendab, et pole võimalik täpselt ennustada, kus planeedid on kauges tulevikus mingil hetkel, sest te ei saa seda teha täpselt mõõta nende positsioone ja liigutusi. Iga juhuslik viga, ükskõik kui väike, levib võrrandite kaudu, suureneb aja jooksul ja lõpuks muudab päikesesüsteemi konfiguratsiooni ettearvamatul viisil.
Kunstiteos, mis kujutab päikesesüsteemist välja paisatud kelmikat planeeti ja rändab galaktikas. Krediit: NASA/JPL-Caltech/R. Vigastus (Caltech-IPAC)
Selle vältimiseks saate mõnevõrra kompenseerida, lisades oma matemaatikasse ebakindluse ja käivitades seejärel võrrandeid mitu korda, muutes neid väärtusi iga kord veidi. Tulemuseks on hunnik erinevaid konfiguratsioone mõne aja pärast, kuid saate neid siis statistiliselt vaadata. Näiteks, kui palju simulatsioone Jupiter ja Saturn suhtlesid nii, et Saturn visati Päikesesüsteemist välja? Sa ei saa teada, milline sims on õige, aga saad aimu, mis niimoodi juhtub.
charlie ja šokolaadivabrik 2005
Uues lehes läksid nad veelgi kaugemale. Esiteks hõlmasid nad Päikest, mis kaotas punaseks hiiglaseks muutuva massi. See on oluline, sest samal ajal muutub selle gravitatsioon nõrgemaks ja planeetide orbiidid laienevad - nad leidsid, et planeetide Marsi Neptuuni kaudu orbiidid suurenevad umbes 1,85 korda, kuna Päike kaotab umbes poole oma massist järgmised 7 miljardit aastat.
Veelgi enam, need hõlmasid ka võimalust, et galaktika tähed jõuavad Päikesele piisavalt lähedale, et mõjutada. Tähed on väikesed ja üksteisest väga kaugel - Päikesele lähim täht on üle 40 triljoni kilomeetri kaugusel - seega on selliseid kohtumisi harva.
Aga mitte olematu. Ja kui teete simulatsiooni piisavalt kaugele tulevikku, muutub päikesesüsteemi külgpühkiv täht vältimatuks. Nii korraldasid teadlased oma simulatsioonid kahes osas. Esimene oli kuni Päikese massi kaotamiseni ja teine pärast pikka aega. Need hõlmasid pooljuhuslikke tähtede kohtumisi, kasutades selle simuleerimiseks tegelikku galaktilist keskkonda (tähtede arv kuupmeetri valgusaasta kohta ja nende liikumised).
Kunstiteos, mis kujutab Päikest küpsetatud Maad, kui sellest saab punane hiiglane ... tingimusel, et see Päikese paisudes endasse ei haarata. Krediit: Wikimedia commons / fsgregs
Nad leidsid, et 1. faasis (enne Päikese paisumist) on planeedid Päikesele liiga lähedal, et sellel oleks palju mõju. Isegi Neptuuni eemaldamiseks peaksid tähed palju tihedamalt mööda minema ja selline kohtumine juhtub triljonit aastat ajakava. Äärmiselt ebatõenäoline.
Aga kui Päike on valge kääbus ja planeedid on kaugemal, lähevad tõenäosused palju suuremaks. Päikese gravitatsioon on nõrgem, planeedid on kaugemal ja juhuslikul tähtedega kohtumisel on lihtsam planeedid eemale peletada, viies need tähtedevahelisse ruumi.
Selles konfiguratsioonis tegid nad kümme täielikku simulatsiooni. Seda pole palju (tavaliselt juhitakse sellistes olukordades sadu või isegi tuhandeid), kuid nad said sellised sarnased tulemused iga kord, kui tundsid end oma järeldustes kindlalt.
Graafik, mis näitab planeetide väljutamise aegu kümnes (värvikoodiga) päikesesüsteemi simulatsioonis. Näiteks on iga simsi viimase planeedi väljutamise aeg ülemisel real, kus varaseim (oliiv) on 45 miljardit aastat ja viimane (lilla) üle 300 miljardi. Keskmiselt visatakse Jupiter välja viimasena, kuid mitte alati. Krediit: Zink jt.
Põhimõtteliselt leidsid nad, et täht läbib tõenäoliselt umbes 75 miljardi kilomeetri raadiuses iga 10 miljardi aasta tagant. See on piisavalt lähedal, et mõjuda, ja rohkem kohtumisi lisandub. Mõnel simsil olid välisplaneedid umbes 45 miljardi aasta pärast destabiliseeritud.
Kõigis simsides visatakse Jupiter, Saturn, Uraan ja Neptuun välja kõige rohkem triljoni aasta pärast. Pole üllatav, et Jupiter on üldiselt viimane ellujäänu; see on kõige lähemal, kõige massiivsem ja kõige raskem välja lüüa.
Keskmiselt kaob esimene planeet 30 miljardi aasta pärast ja viimane umbes 100 miljardi aasta pärast. Samuti, kui esimene planeet on välja paisatud, on süsteem piisavalt destabiliseeritud, nii et järgmised kaks järgnevad 5 miljardi aasta jooksul. Viimased planeedid kipuvad jääma veel 50 miljardi juurde, sest süsteemis pole ühtegi teist planeeti, kellega suhelda ja seda gravitatsiooniliselt torkida.
percy jackson välguvaras raamatuarvustus
Märgin ühe suure asja, mille nad oma simulatsioonidest välja jätsid: Mars. Nad märgivad, et see võib olla tegelik viimane planeet, kes ellu jääb, kuna see on Päikesele kõige lähemal ja vajab selle äraviskamiseks tõeliselt lähedast kohtumist tähtedega. Nii et kui otsite a väga pikaajaline kinnisvarainvesteering, neljas kivi Päikesest-kui sellest saab esimene ja ainus kivi-on tee.
Star Warsi mässulised: luuremissioonid
Lehes märgivad nad, et need ei hõlma tähtedega kohtumisi binaarsed tähed , mis on päikesesüsteemi näppimisel tõhusamad, nii et nende leitud tulemused on tõenäoliselt süsteemi ülempiiri ülempiirid.
Illustratsioon kosmilisest rongiõnnetusest: Linnutee/Andromeda galaktika kokkupõrge nelja miljardi aasta pärast. Krediit: NASA, ESA, Z. Levay ja R. van der Marel (STScI), T. Hallas ja A. Mellinger
Samuti Linnutee põrkab kokku 4,6 miljardi aasta pärast Andromeeda galaktikaga , kuigi Päike on endiselt suhteliselt tavaline täht ja ka nemad ei arvestanud sellega. Kohtumisi juhtub tõenäoliselt sagedamini, kui tähekesi on ühendatud galaktikas kaks korda rohkem kui praegu. Samuti segab kokkupõrge asju palju, nii et see kõik võib niikuinii vaieldav olla. Päike võib langeda galaktika tuuma, kus tähti on palju ja kohtumised tavalised, või paisata äärelinnadesse, kus kohtumisi esineb harva. Ja see kõik on ammu enne seda, kui keskmine tähtedega kohtumine nende simse mõjutab.
Nii et ilmselgelt tuleb siin rohkem tööd teha. Kuid see on suurepärane samm selle leidmiseks.
Mõnikord mõtlen, miks ma olen sellest teemast nii lummatud? Ma mõtlen, Ma kirjutasin sellest sõna otseses mõttes terve raamatu . Ma arvan, et see on midagi enamat kui lihtsalt haiglane vaimustus millestki õudusfilmist.
Me näeme päikesesüsteemi muutumatuna, kuid see on üle inimese elu. Üle pikk perioodidel see muutub, palju ja see on meie rahulolu raputamine.
Kuid lisaks sellele on sügava aja idee kummaline, mitte ainult miljonite või isegi miljardite, vaid ka triljonit aastaid või isegi ajastuid, mis panevad need numbrid tunduma ühe kellamärgina. See on aken millessegi, mida enamik meist pole kunagi varem kaalunud. Mis siis, kui laseme ajast edasi minna tõesti kaua? Mis siis saab?
Noh, tähed saavad otsa. Planeedid lendavad kosmosesse. Galaktikad põrkuvad kokku. Üsna vähe juhtub , tegelikult.
Universum on peaaegu 14 miljardit aastat vana ja me arvame, et see on pikk aeg. Aga tegelikult see alles algab.
