どのようにしてすべてが始まったのですか？
太陽は太陽系の中心にある星であり、高温のプラズマの球体です。
しかし専門家は、約50億年以内に、星はエネルギーを使い果たし、太陽系を根本的に変えるだろうと言います。
研究者たちは、太陽が急激に上昇し始めると、星が地球を含む惑星を飲み込むまで、その外層が拡大すると信じています。
しかし、NASAの新しいの主任研究者地平線、PhD Alan Sternは、地球上のあらゆる生命を殺すことができる一方で、宇宙の最も寒い場所に住みやすい世界を作り出すこともできることを発見しました。
太陽と地球はどのように死ぬのでしょうか？
今、太陽は非常に安定した星です核融合を経てヘリウムとエネルギーに変わる水素。星の中心から上層に漏れるエネルギーは、40億年以上の間太陽の安定した状態を維持します。
しかし、時間の経過とともに、ヘリウムはコアに蓄積します。その反応はより高い圧力とより高い温度を必要とするので、今やヘリウムは不活性です。それはただコアに位置し、ゆっくりと加熱します。約60億年で、太陽はその中心部の水素を使い果たし、収縮して極端な温度まで加熱されます。最終的には、数億年後、太陽の中心部の状態が非常に悲惨になり、ヘリウムが溶けて炭素と酸素になり始めます。それらはコアに蓄積し、膨大な量のエネルギーを生成します。
これらすべては太陽の核の奥深くで起こります。外側の層はこれにゆっくりと反応しますが、反応します。水素殻の融合が始まると、外層が膨張し、太陽が赤色巨星に変わります。
現在の太陽の大きさ（140万km）約70億年後に赤色巨星になったときと比べて。 1 AU —これは現在の地球から太陽までの距離、1 億 5,000 万 km です。クレジット: Una Räisänen。
太陽が赤い巨人になると、水星と金星を吸収するのに十分な大きさ。それらは文字通りしばらくの間太陽の中に存在するでしょう。最終的に、これらの惑星は完全に蒸発します。
地球の運命はそれほど明確ではありません。太陽風のように、原子以下の粒子風ははるかに密になります。太陽は重力を弱めるのに十分な質量を失います。これは、惑星の軌道が拡大することを意味します。問題は、地球が赤い巨大な太陽による吸収を隔てる境界線上にあり、この運命を回避するのに十分な距離にあることです。それは、たとえば、太陽がどれだけの質量を失うかなど、詳細な物理学に依存します。いずれにせよ、地球の状況は耐え難いものになるでしょう。
地球人に逃げる場所は？
2020年初頭AlanStern PhD、科学者プルートとカイパーベルトを研究するニューホライズンズミッションの主任研究員として最もよく知られているNASAは、太陽が赤い巨人になった後の地球の運命を詳しく説明しました。
「太陽の生涯の終わりに」—赤色巨星段階では、カイパーベルト地域は比喩的なマイアミビーチになるでしょう。」
スターン博士は、残っている人々はいないと信じています。冥王星やカイパーベルトにある他の遠方の準惑星に避難できる可能性がある。カイパーベルトは海王星の向こうにある氷の宇宙石で満たされた領域だ。太陽が膨張するにつれて、これらの世界の条件は劇的に変化し、より適切なものになります。
今日、プルートのような矮星の惑星水氷や複雑な有機物が多く含まれており、中には海面下にあるものもあります。しかし、これらの地球外の物体の表面温度は、ゼロより数百度低くなっています。
しかし、太陽が赤い巨人になると、プルートの表面温度は現在の地球の表面の平均温度とほぼ同じになります。
雑誌に掲載された別の研究2003 年に宇宙生物学の研究を行ったスターンは、星が寿命の最終段階に入った後の太陽系外縁部における生命の見通しを評価しました。そして 3 年後、彼は惑星間宇宙ミッションの指揮を執りました。ニューフロンティアプログラム（「ニューホライズンズ」）の一環として冥王星に送られた探査機は、太陽系についての理解を深めることを目的としています。
ソーラーシステムの端には何がありますか？
巨大ガス海王星の向こうには領域がある氷の物体で満たされた空間。カイパーベルトとして知られるこの冷たい空間には、何兆もの物体が含まれています。初期太陽系の残骸。
カイパーベルトはネプチューンの軌道を越えて示されています。その住民の一人は、高度に傾斜した楕円軌道にあるエリスです。 （NASAの画像提供）
1943年に、天文学者ケネスエッジワースは提案しましたその彗星とより大きな体はネプチューンの外に存在する可能性があります。そして1951年、天文学者のGerard Kuiperは、太陽系の遠端に氷のような物体の帯が存在することを予測しました。今日、このペアによって予測されるリングは、KuiperベルトまたはEdgeworth-Kuiperベルトとして知られています。
その巨大なサイズにもかかわらず、Kuiperベルト天文学者のデイブ・ジューイットとジェーン・ルーによって1992年まで発見されませんでした。 NASAによると、2人の科学者は、1987年以来、「1992 QB1」としてカタログ化されている「ネプチューンの軌道を超えて、かすかな物体を求めて空を絶えずスキャンしている」とのことです。
それ以来、天文学者はいくつかを発見しました興味をそそるKuiperベルトオブジェクトとこの地域の潜在的な惑星。 NASAのニューホライズンズミッションは、以前は隠されていた惑星や物体を発見し続け、科学者がこの太陽系のユニークな遺物についてさらに学ぶのを助けます。
カイパーベルトとは何ですか？
小惑星ベルトのように、カイパーベルトはソーラーシステムの初期の歴史から残された地域。小惑星帯のように、それは薄い帯というよりも厚い円盤（ドーナツのような）ですが、それも巨大な惑星によって形成されました。
芸術家の絵は遠く離れたものを描いています遠くに準惑星エリスがあり、その衛星ディスモニアが前景にあります。両者ともカイパーベルトを「故郷」と呼んでいる。新しい観測により、エリスはこれまで考えられていたよりも小さく、冥王星とほぼ同じ大きさであることが示されました。
（画像：©ESO /L.Calcada）
ソーラーシステムが形成されたとき、ガス、ほこり、岩の一部が集まって太陽と惑星を形成しました。その後、惑星は残りの残骸のほとんどを太陽または太陽系の外に運びました。しかし、太陽系の端にある物体は、木星のようなはるかに大きな惑星の引力から逃れるのに十分な距離にあり、太陽をゆっくりと周回している間、それらはなんとかその場にとどまりました。カイパーベルトとその同胞である、より遠くにある球形のオールトクラウドには、ソーラーシステムの作成当初からの残骸が含まれており、その誕生に関する貴重な情報を提供できます。
Nice モデルによると、提案されているものの 1 つは、太陽系形成のモデル —カイパーベルトは太陽に近く、海王星が現在周回している場所の近くで形成された可能性がある。このモデルでは、惑星は海王星と天王星が位置を入れ替えて外側に、太陽から遠ざかるという複雑なダンスを行っていました。惑星が太陽から遠ざかるにつれ、その重力によって多くのカイパーベルト天体が運ばれ、氷の巨人が移動する際に前方に小さな天体が運ばれる可能性がある。その結果、多くのカイパーベルト天体が、それらが作成された地域から太陽系のより冷たい部分に移動されました。
カイパーベルトの最も人口の多い部分太陽から地球の42-48倍の大きさです。この領域のオブジェクトの軌道はほぼ安定していますが、ネプチューンに近づきすぎると、オブジェクトのコースがわずかに変化する場合があります。
科学者らは、直径が 100 を超える天体が数千個あると計算しています。このベルト内では太陽の周りを 100 km (62 マイル) 周回しており、その多くは短周期彗星である数兆個の小さな天体とともに存在します。この地域にはいくつかの準惑星も含まれています。小惑星と考えるには大きすぎるが、惑星と考えるには小さすぎる丸い世界。
カイパーベルトオブジェクト
冥王星— 知られている中で最大の氷準惑星。冥王星は初めて観測された真のカイパーベルト天体（KBO）でしたが、当時の科学者は他のKBO天体が発見されるまでそれをそのようなものとして認識していませんでした。ジュイットとルーがカイパーベルトを発見したとき、天文学者たちはすぐに、海王星の向こうの地域が氷の岩と小さな世界でいっぱいであることに気付きました。
セドナ- 既知の中で最も巨大で 2 番目に大きい私たちの太陽系にある準惑星、KBO は冥王星の約 4 分の 3 の大きさで、2004 年に発見されました。太陽からの距離が非常に遠いため、一周するのに約10,500年かかります。セドナの幅は約 1,770 km で、129 億 km から 1,350 億 km の範囲の離心軌道で太陽の周りを回っています。
2005 年 7 月に天文学者が発見したエリドゥ, 冥王星より少し小さいKBO。エリスはおよそ 580 年に 1 回太陽の周りを周回し、太陽から地球までの距離の 100 倍近い距離を移動します。この発見は、一部の天文学者に、冥王星を本格的な惑星として分類することの問題点を示しました。 2006 年の国際天文学連合 (IAU) の定義によれば、惑星は周囲の破片を取り除くのに十分な大きさでなければなりません。カイパーベルトに囲まれた冥王星とエリスには明らかにこれができなかった。その結果、2006年に冥王星、エリス、そして最大の小惑星であるケレスがIAUによって準惑星として再分類された。さらに 2 つの準惑星ハウメアそしてMakemake、2008年にKuiperベルトで発見されました。
ハウメア（780 km）は、最も速く回転する矮星の惑星で、周りにリングがあります。 Makemake（715 km）は、おそらく独自の衛星を持つ矮星の惑星です。
天文学者は現在、ハウメアのステータスを次のように再定義しています矮星惑星。 2017年、物体が地球と明るい星の間を通過したとき、科学者たちはそれが円形よりも細長いことに気づきました。 IASの定義によると、周囲は矮星の基準の1つです。ハウメアの細長い形状は、その急速な回転の結果である可能性があります。施設での1日は約4時間しか続きません。
カイパーベルトはまさに宇宙の境界です。それは科学者たちが探索を始めたばかりの場所です。おそらく数十億年後には地球人の新たな故郷となるでしょう。
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