Как започна всичко?
Слънцето е звездата в центъра на Слънчевата система - сфера от гореща плазма, която е
Но експертите казват, че след около пет милиарда години звездата ще остане без енергия и ще промени радикално Слънчевата система.
Изследователите вярват, че когато Слънцето започне рязко да изгрява, външните му слоеве ще се разширяват, докато звездата погълне планети, включително Земята.
Но главният изследовател на НАСА Newхоризонти, д-р Алън Стърн откри, че макар че може да убие всеки живот на Земята, той може да създаде обитаеми светове в най-студените кътчета на космоса.
Как ще умрат Слънцето и Земята?
Сега Слънцето е много стабилна звезда сводород, който се подлага на ядрен синтез, превръщайки се в хелий и енергия. Изтичането на енергия от ядрото към горните слоеве на звездата поддържа стабилното състояние на Слънцето за повече от четири милиарда години.
Но с течение на времето хелий се натрупва в ядрото.Неговите реакции изискват повече налягане и по-висока температура, така че сега хелийът е инертен. Той просто седи в сърцевината и бавно се нагрява. След около 6 милиарда години Слънцето ще остане без водород в сърцевината си, ще се свие и нагрее до екстремни температури. В крайна сметка след няколкостотин милиона години условията в ядрото на Слънцето ще станат толкова ужасни, че хелий ще започне да се топи във въглерод и кислород. Те ще се натрупват в ядрото, генерирайки огромни количества енергия.
Всичко това се случва дълбоко в ядрото на Слънцето.Външните слоеве реагират на това бавно, но го правят. Когато започне сливането на водородна обвивка, външните слоеве набъбват, превръщайки Слънцето в червен гигант.
Размерът на Слънцето сега (1,4 милиона км)в сравнение с това, когато се превърна в червен гигант около 7 милиарда години по-късно. 1 a.u. — това е разстоянието от Земята до Слънцето сега, 150 милиона км. Кредит: Una Räisänen.
Когато Слънцето стане червен гигант, то ставадостатъчно голям, за да поеме Меркурий и Венера. Те буквално ще съществуват вътре в Слънцето известно време. В крайна сметка тези планети ще се изпарят напълно.
Съдбата на Земята не е толкова ясна.Субатомният вятър на частици, както сега е слънчевият, ще стане много по-плътен. Слънцето ще загуби достатъчно маса, за да накара гравитацията му да отслабне, което означава, че орбитите на планетите ще се разширят. Проблемът е, че Земята е почти на границата, разделяща поглъщането му от червения гигант Слънце и достатъчно далеч, за да избегне тази съдба. Зависи от подробната физика, например, колко маса ще загуби Слънцето. Във всеки случай условията на планетата ще станат непоносими.
Къде избягват земляните?
В началото на 2020 г. д-р Алън Стърн, ученот НАСА, най-известен като главен изследовател на мисията New Horizons за изследване на Плутон и пояса на Кайпер, подробно описа съдбата на Земята, след като Слънцето се превърне в червен гигант.
„В края на живота на Слънцето — във фазата на червения гигант зоната на пояса на Кайпер ще се превърне в метафоричен Маями Бийч.
Д-р Стърн вярва, че всички останали хораможе да намери убежище на Плутон и други далечни планети джуджета в пояса на Кайпер, регион отвъд Нептун, пълен с ледени космически скали. С разширяването на Слънцето условията в тези светове ще се променят драстично и ще станат по-подходящи.
Днес планетите джуджета като Плутонсъдържат много воден лед и сложни органични материали, а някои от тях имат океани под повърхността. Но повърхностната температура на тези извънземни тела е стотици градуси под нулата.
Когато обаче Слънцето се превърне в червен гигант, повърхностната температура на Плутон ще бъде приблизително същата като средната температура на повърхността на Земята сега.
Друго проучване, публикувано в спАстробиология през 2003 г. Стърн оцени перспективите за живот във външната част на Слънчевата система, след като звезда навлезе в последния си етап от живота. И три години по-късно той ръководи командването на междупланетна космическа мисия. Сондата, изпратена до Плутон като част от програмата New Frontiers («New Horizons»), има за цел да задълбочи нашето разбиране за слънчевата система.
Какво има на ръба на Слънчевата система?
Отвъд газовия гигант Нептун има областпространство, изпълнено с ледени тела. Това студено пространство, известно като пояса на Кайпер, съдържа трилиони обекти — останки от ранната слънчева система.
Поясът на Кайпер е показан отвъд орбитата на Нептун. Един от обитателите му е Ерида, която е в силно наклонена елипсовидна орбита. (Снимката е предоставена от НАСА)
През 1943 г. астрономът Кенет Еджуърт предложиче комети и по-големи тела могат да съществуват извън Нептун. И през 1951 г. астрономът Джерард Кайпер предсказа съществуването на пояс от ледени обекти в далечния край на Слънчевата система. Днес пръстените, предсказани от тази двойка, са известни като колан на Кайпер или пояс на Edgeworth-Kuiper.
Въпреки огромния си размер, коланът на Кайпере открита до 1992 г. от астрономите Дейв Джуит и Джейн Луу. Според НАСА двойката учени "упорито сканират небето за слаби обекти извън орбитата на Нептун" от 1987 г., което е каталогизирано като "1992 QB1"
Оттогава астрономите са открили няколкоинтригуващи обекти на пояса на Кайпер и потенциални планети в региона. Мисията на НАСА „Нови хоризонти“ продължава да разкрива скрити преди това планети и обекти, помагайки на учените да научат повече за тази уникална реликва от Слънчевата система.
Какво представлява коланът на Кайпер?
Подобно на астероидния пояс, поясът на Кайпер е такъврегион, останал от ранната история на Слънчевата система. Подобно на астероидния пояс, той също е образуван от гигантска планета, въпреки че е по-скоро дебел диск (като поничка), отколкото тънък пояс.
Картината на художника изобразява далеченпланетата джудже Ерида в далечината с нейната луна Дисмония на преден план. И двамата наричат пояса на Кайпер „дом“. Новите наблюдения показват, че Ерида е по-малка, отколкото се смяташе досега, и е почти със същия размер като Плутон.
(Изображение: © ESO / L. Calçada)
Когато се формира Слънчевата система, голямачаст от газа, праха и скалите се събраха, за да образуват слънцето и планетите. Тогава планетите пренесоха повечето от останалите отломки до Слънцето или извън Слънчевата система. Но обектите на ръба на Слънчевата система бяха достатъчно далеч, за да избягат от гравитационното привличане на много по-големи планети като Юпитер, и така те успяха да останат на място, докато бавно обикаляха около слънцето. Поясът на Кайпер и неговият сънародник, по-отдалеченият и сферичен облак на Оорт, съдържат остатъци, останали от началото на създаването на Слънчевата система, могат да предоставят ценна информация за нейното раждане.
По модел Ница, един от предложенитемодели на образуването на слънчевата система — Поясът на Кайпер може да се е образувал по-близо до Слънцето, близо до мястото, където сега орбитира Нептун. В този модел планетите участваха в сложен танц, в който Нептун и Уран размениха местата си и се преместиха навън, далеч от Слънцето. Тъй като планетите се отдалечават от Слънцето, тяхната гравитация може да носи много обекти от пояса на Кайпер със себе си, носейки малки обекти напред, докато ледените гиганти мигрират. В резултат на това много обекти от пояса на Кайпер бяха преместени от региона, в който са създадени, в по-хладната част на Слънчевата система.
Най-многолюдната част на пояса на Кайпере 42-48 пъти по-голяма от Земята от Слънцето. Орбитата на обектите в тази област остава до голяма степен стабилна, въпреки че понякога ходът на някои обекти се променя леко, когато се отдалечи твърде близо до Нептун.
Учените са изчислили, че хиляди тела с диаметър над100 km (62 мили) обикалят около Слънцето в този пояс, заедно с трилиони по-малки обекти, много от които са комети с кратък период. Регионът съдържа и няколко планети джуджета — кръгли светове, твърде големи, за да се считат за астероиди, но твърде малки, за да се считат за планети.
Обекти на пояса на Кайпер
Плутон— най-големият известен ледпланети джуджета. Плутон беше първият истински наблюдаван обект от пояса на Кайпер (KBO), въпреки че учените по това време не го разпознаха като такъв, докато не бяха открити други KBO обекти. Когато Джуит и Луу откриха пояса на Кайпер, астрономите скоро видяха, че регионът отвъд Нептун е пълен с ледени скали и малки светове.
Седна- най-масивният и вторият по големина известенпланета джудже в нашата слънчева система, KBO, около три четвърти от размера на Плутон, беше открита през 2004 г. Толкова е далече от Слънцето, че са необходими около 10 500 години, за да извърши едно завъртане. Седна е широка около 1770 км и обикаля около Слънцето в ексцентрична орбита, варираща от 12,9 до 135 милиарда км.
През юли 2005 г. астрономите открихаЕриду, KBO, който е малко по-малък от Плутон.Ерида обикаля около Слънцето приблизително веднъж на всеки 580 години, пътувайки почти 100 пъти по-далеч от Слънцето, отколкото Земята. Неговото откритие показа на някои астрономи проблема с класифицирането на Плутон като пълноценна планета. Според дефиницията на Международния астрономически съюз (IAU) от 2006 г. една планета трябва да е достатъчно голяма, за да изчисти околностите си от отломки. Плутон и Ерида, заобиколени от пояса на Кайпер, очевидно не биха могли да направят това. В резултат на това през 2006 г. Плутон, Ерида и най-големият астероид Церера бяха прекласифицирани като планети джуджета от IAU. Още две планети джуджетаХаумеаИМакемаке, са открити в пояса на Кайпер през 2008г.
Хаумеа (780 км) е най-бързо въртящата се планета джудже с пръстен около себе си. Макемаке (715 км) вероятно е планета джудже със собствен спътник.
Сега астрономите предефинират статуса на Хаумея катопланета на джуджета. През 2017 г., когато обектът премина между Земята и ярка звезда, учените осъзнаха, че той е по-удължен, отколкото кръгъл. Според дефиницията на IAS обиколката е един от критериите за планета джудже. Удължената форма на Хаумея може да е била резултат от бързото й въртене; един ден в съоръжението трае само около четири часа.
Поясът на Кайпер е наистина граница в космоса — това е място, което учените тепърва започват да изследват. Може би след милиарди години той ще се превърне в нов дом за земляните.
Прочетете още
Министерството на здравеопазването на Аржентина разкри данни за странични ефекти при тези, които са получили "Sputnik V"
Платипът се оказа генетична смес от бозайници, птици и влечуги
Аборт и наука: какво ще се случи с децата, които ще раждат
Моделът от Ница е сценарий за динамичното развитие на Слънчевата система. Разработката му е започнала в Обсерваторията на Лазурния бряг в Ница, Франция.