Kuinka kaikki alkoi?
Aurinko on tähti aurinkokunnan keskellä - kuuman plasman pallo
Asiantuntijat sanovat kuitenkin, että noin viiden miljardin vuoden kuluttua tähdestä loppuu energia ja se muuttaa radikaalisti aurinkokunnan.
Tutkijat uskovat, että kun aurinko alkaa nousta voimakkaasti, sen ulkokerrokset laajenevat, kunnes tähti nielaisee planeetat, myös Maan.
Mutta NASA: n uuden tutkijan johtava tutkijahorisontit, tohtori Alan Stern huomasi, että vaikka se voi tappaa minkä tahansa elämän maapallolla, se voi myös luoda asumiskelpoisia maailmoja avaruuden kylmimmissä kulmissa.
Kuinka aurinko ja maa kuolevat?
Nyt aurinko on erittäin vakaa tähtivety, joka läpikäy ydinfuusion ja muuttuu heliumiksi ja energiaksi. Tähden ytimestä ylempiin kerroksiin vuotava energia ylläpitää Auringon vakaa tila yli neljän miljardin vuoden ajan.
Mutta ajan mittaan heliumia kertyy ytimeen.Sen reaktiot vaativat enemmän painetta ja korkeampaa lämpötilaa, joten nyt helium on inertti. Se vain istuu ytimessä ja lämpenee hitaasti. Noin kuuden miljardin vuoden kuluttua auringossa on vety loppu ytimestään, se kutistuu ja lämpenee äärilämpötiloihin. Lopulta muutaman sadan miljoonan vuoden kuluttua olosuhteet Auringon ytimessä muuttuvat niin kauhistuttaviksi, että heliumi alkaa sulaa hiileksi ja hapeksi. Ne kertyvät ytimeen ja tuottavat valtavia määriä energiaa.
Kaikki tämä tapahtuu syvällä Auringon ytimessä.Ulkokerrokset reagoivat tähän hitaasti, mutta reagoivat. Kun vetykuoren fuusio alkaa, ulkokerrokset turpoavat ja muuttavat Auringon punaiseksi jättiläiseksi.
Auringon koko nyt (1,4 miljoonaa km)verrattuna siihen, kun siitä tuli punainen jättiläinen noin 7 miljardia vuotta myöhemmin. 1 a.u. — tämä on etäisyys Maasta Auringoon nyt, 150 miljoonaa km. Luotto: Una Räisänen.
Kun auringosta tulee punainen jättiläinen, siitä tuleeriittävän suuri imemään elohopeaa ja Venusta. Ne ovat kirjaimellisesti olemassa jonkin aikaa Auringon sisällä. Viime kädessä nämä planeetat haihtuvat kokonaan.
Maan kohtalo ei ole niin selvä.Subatomisesta partikkelituulesta, kuten aurinkotuulesta nyt, tulee paljon tiheämpää. Aurinko menettää tarpeeksi massaa sen painovoiman heikkenemiseen, mikä tarkoittaa, että planeettojen kiertoradat laajenevat. Ongelmana on, että maapallo on melkein rajalla, joka erottaa punaisen jättiläisen auringon imeytymisen ja riittävän kauas tämän kohtalon välttämiseksi. Se riippuu yksityiskohtaisesta fysiikasta, esimerkiksi kuinka paljon massaa aurinko menettää. Joka tapauksessa planeetan olosuhteet muuttuvat sietämättömiksi.
Mistä maanalaiset pakenevat?
Vuoden 2020 alku Tohtori Alan Stern, tutkijaNASA: sta, joka tunnetaan parhaiten New Horizons -operaation tutkijana tutkia Plutoa ja Kuiperin vyötä, kertoi maapallon kohtalosta sen jälkeen, kun auringosta on tullut punainen jättiläinen.
"Auringon elämän lopussa — Punaisen jättiläisen vaiheessa Kuiperin vyöhykkeestä tulee metaforinen Miami Beach.
Tohtori Stern uskoo, että kaikki jäljellä olevat ihmisetvoisi löytää turvapaikan Plutolta ja muilta etäisiltä kääpiöplaneetoilta Kuiperin vyöhykkeeltä, Neptunuksen takana olevalla alueella, joka on täynnä jäisiä avaruuskiviä. Kun aurinko laajenee, olosuhteet näissä maailmoissa muuttuvat dramaattisesti ja sopivammiksi.
Nykyään kääpiö planeetat, kuten Plutosisältää paljon vesijäätä ja monimutkaisia orgaanisia aineita, ja joillakin niistä on valtameret pinnan alla. Mutta näiden maan ulkopuolisten kappaleiden pintalämpötila on satoja astetta alle nollan.
Kuitenkin, kun auringosta tulee punainen jättiläinen, Pluton pintalämpötila on suunnilleen sama kuin maan keskimääräiset lämpötilat nyt.
Toinen lehdessä julkaistu tutkimusAstrobiologia vuonna 2003 Stern arvioi elämän näkymiä uloimmassa aurinkokunnassa sen jälkeen, kun tähti on saavuttanut viimeisen elämänvaiheensa. Ja kolme vuotta myöhemmin hän johti planeettojenvälisen avaruusoperaation komentoa. Plutolle osana New Frontiers -ohjelmaa («New Horizons») lähetetyn luotain tarkoituksena on syventää ymmärrystämme aurinkokunnasta.
Mitä aurinkokunnan reunalla on?
Kaasujättiläisen Neptunuksen takana on aluetila täynnä jäisiä kappaleita. Tämä kylmä avaruus, joka tunnetaan nimellä Kuiperin vyö, sisältää biljoonia esineitä — varhaisen aurinkokunnan jäänteet.
Kuiperin vyö näytetään Neptunuksen kiertoradan ulkopuolella. Yksi sen asukkaista on Eris, joka on erittäin kaltevalla elliptisellä kiertoradalla. (Kuva NASA: n luvalla)
Vuonna 1943 tähtitieteilijä Kenneth Edgeworth ehdottiettä komeettoja ja suurempia ruumiita voisi olla Neptunuksen ulkopuolella. Ja vuonna 1951 tähtitieteilijä Gerard Kuiper ennusti jäisten esineiden vyön olemassaolon aurinkokunnan takareunassa. Nykyään tämän parin ennustamat renkaat tunnetaan nimellä Kuiper Belt tai Edgeworth-Kuiper Belt.
Valtavasta koostaan huolimatta Kuiper-vyötähtitieteilijät Dave Jewitt ja Jane Luu löysivät vasta vuonna 1992. NASA: n mukaan tutkijapari "on jatkuvasti etsinyt taivasta Neptunuksen kiertoradan ulkopuolella olevista heikoista esineistä" vuodesta 1987, joka on luetteloitu nimellä "1992 QB1"
Siitä lähtien tähtitieteilijät ovat löytäneet useitakiehtovia Kuiper-vyöhykkeitä ja mahdollisia planeettoja alueella. NASA: n New Horizons -tehtävä paljastaa edelleen aiemmin piilotettuja planeettoja ja esineitä auttaen tutkijoita oppimaan lisää tästä ainutlaatuisesta aurinkokunnan pyhäinjäännöksestä.
Mikä on Kuiperin vyö?
Kuten asteroidivyö, Kuiper-vyö onalue, joka on jäljellä aurinkokunnan varhaisesta historiasta. Asteroidivyön tapaan sen muodosti myös jättiläinen planeetta, vaikka se onkin enemmän paksu levy (kuten donitsi) kuin ohut vyö.
Taiteilijan maalaus kuvaa kaukaisuuttakaukainen kääpiöplaneetta Eris ja sen kuu Dismonia etualalla. Molemmat kutsuvat Kuiperin vyöhykettä "kodiksi". Uudet havainnot osoittavat, että Eris on pienempi kuin aiemmin luultiin ja lähes samankokoinen kuin Pluto.
(Kuva: © ESO / L.Calçada)
Kun aurinkokunta muodostui, suuriosa kaasusta, pölystä ja kivistä muodostuu yhdessä muodostaen auringon ja planeetat. Sitten planeetat kuljettivat suurimman osan jäljellä olevista roskista Aurinkoon tai aurinkokunnan ulkopuolelle. Mutta aurinkokunnan reunalla olevat esineet olivat riittävän kaukana välttääkseen paljon suurempien Jupiterin kaltaisten planeettojen painovoiman, joten he onnistuivat pysymään paikallaan kiertäessään aurinkoa. Kuiperin vyö ja sen maanmies, kaukaisempi ja pallomaisempi Oortin pilvi, sisältävät aurinkokunnan luomisen alusta jäljelle jääneitä jäänteitä, ja ne voivat antaa arvokasta tietoa sen syntymästä.
Nizzan mallin mukaan yksi ehdotetuistamallit aurinkokunnan muodostumisesta — Kuiperin vyöhyke on saattanut muodostua lähemmäksi Aurinkoa, lähellä Neptunuksen nykyistä kiertämistä. Tässä mallissa planeetat harjoittivat monimutkaista tanssia, jossa Neptunus ja Uranus vaihtoivat paikkaa ja siirtyivät ulospäin, pois auringosta. Kun planeetat siirtyivät pois auringosta, niiden painovoima on saattanut kantaa mukanaan monia Kuiperin vyöhykkeen esineitä, jotka kantoivat pieniä esineitä edellä jääjättiläisten vaeltaessa. Tämän seurauksena monet Kuiper-vyön esineet siirrettiin niiden luomisalueelta aurinkokunnan viileämpään osaan.
Kuiperin vyön väkirikkain osaon 42-48 kertaa suurempi kuin maapallo auringosta. Tämän alueen esineiden kiertorata pysyy pitkälti vakaana, vaikka joskus joidenkin kohteiden kulku muuttuu hieman, kun ne ajautuvat liian lähelle Neptunusta.
Tutkijat ovat laskeneet, että tuhansia ruumiita, joiden halkaisija on yli100 km (62 mailia) kiertää Aurinkoa tällä vyöhykkeellä sekä biljoonia pienempiä esineitä, joista monet ovat lyhytaikaisia komeettoja. Alueella on myös useita kääpiöplaneettoja — pyöreät maailmat, jotka ovat liian suuria asteroideiksi katsottavaksi, mutta liian pieniä planeetoiksi katsottavaksi.
Kuiperin vyöesineet
Pluto- suurin tunnettu jääkääpiöplaneetat. Pluto oli ensimmäinen todellinen Kuiper-vyön objekti (KBO), joka havaittiin, vaikka tuolloin tutkijat eivät tunnistaneet sitä sellaisenaan ennen kuin muita KBO-objekteja löydettiin. Kun Jewitt ja Luu löysivät Kuiperin vyön, tähtitieteilijät huomasivat pian, että Neptunuksen takana oleva alue oli täynnä jäisiä kiviä ja pieniä maailmoja.
Sedna- Massiivisin ja toiseksi suurin tunnettuaurinkokuntamme kääpiöplaneetta KBO, joka on noin kolme neljäsosaa Plutosta, löydettiin vuonna 2004. Se on niin kaukana Auringosta, että yhden kierroksen suorittaminen kestää noin 10 500 vuotta. Sedna on noin 1 770 kilometriä leveä ja kiertää Aurinkoa epäkeskisellä kiertoradalla, jonka pituus vaihtelee 12,9–135 miljardiin kilometriin.
Heinäkuussa 2005 tähtitieteilijät löysivätEridu, KBO, joka on hieman Plutoa pienempi.Eris kiertää Auringon noin kerran 580 vuodessa ja kulkee lähes 100 kertaa kauempana Auringosta kuin Maa. Sen löytö osoitti joillekin tähtitieteilijöille ongelman luokitella Pluto täysimittaiseksi planeetalle. Kansainvälisen tähtitieteellisen liiton (IAU) vuonna 2006 antaman määritelmän mukaan planeetan on oltava riittävän suuri puhdistaakseen ympäristönsä roskista. Kuiperin vyöhykkeen ympäröimä Pluto ja Eris eivät selvästikään pystyneet tekemään tätä. Tämän seurauksena vuonna 2006 IAU luokitteli Pluton, Eriksen ja suurimman asteroidin Ceresin uudelleen kääpiöplaneetoiksi. Kaksi muuta kääpiöplaneettaaHaumeaJaMakemake, löydettiin Kuiperin vyöstä vuonna 2008.
Haumea (780 km) on nopeimmin pyörivä kääpiöplaneetta, jonka ympärillä on rengas. Makemake (715 km) on todennäköisesti kääpiöplaneetta, jolla on oma satelliitti.
Tähtitieteilijät määrittelevät nyt Haumean aseman uudelleenkääpiöplaneetta. Vuonna 2017, kun esine kulki Maan ja kirkkaan tähden välillä, tutkijat tajusivat, että se oli enemmän pitkänomainen kuin pyöreä. IAS: n määritelmän mukaan ympärysmitta on yksi kääpiö planeetan kriteereistä. Haumean pitkänomainen muoto on saattanut johtua sen nopeasta pyörimisestä; päivä laitoksessa kestää vain noin neljä tuntia.
Kuiperin vyöhyke on todella raja avaruudessa — se on paikka, jota tiedemiehet ovat vasta alkaneet tutkia. Ehkä miljardeissa vuosissa siitä tulee uusi koti maan asukkaille.
Lue lisää
Argentiinan terveysministeriö paljasti sivuvaikutuksia potilailla, jotka saivat "Sputnik V"
Platypus osoittautui geneettiseksi sekoitukseksi nisäkkäistä, linnuista ja matelijoista
Abortti ja tiede: mitä tapahtuu synnyttäville lapsille
Nizzan malli on skenaario aurinkokunnan dynaamiselle kehitykselle. Sen kehittäminen aloitettiin Côte d'Azurin observatoriossa Nizzassa, Ranskassa.