З чого все почалося?
Сонце - це зірка в центрі Сонячної системи, сфера з гарячої плазми, яка
Але експерти кажуть, що приблизно через п'ять мільярдів років зірка вичерпає запаси енергії і радикально змінить Сонячну систему.
Дослідники вважають, що коли Сонце почне різко зростати, його зовнішні шари будуть розширюватися до тих пір, поки зірка не поглине планети, включаючи Землю.
Але головний дослідник місії НАСА «Новігоризонти »доктор наук Алан Стерн виявив, що, хоча це може вбити будь-яку життя на Землі, воно також може створити населені світи в найхолодніших куточках космосу.
Як загине Сонце і Земля?
Зараз Сонце - дуже стабільна зіркою зводнем, який проходить ядерний синтез, перетворюючись на гелій і енергію. Енергія, витікає з ядра в верхні шари зірки, зберігає стабільний стан Сонця більше чотирьох мільярдів років.
Але з часом в ядрі накопичується гелій.Для його реакцій потрібно більший тиск і більш висока температура, тому зараз гелій інертний. Він просто знаходиться в ядрі, повільно нагріваючись. Приблизно через 6 млрд років у Сонця закінчиться водень в ядрі, воно стиснеться і нагріється до граничних температур. Зрештою, через кілька сотень мільйонів років, умови в ядрі Сонця стануть настільки жахливими, що гелій почне плавиться, перетворюючись на вуглець і кисень. Вони будуть накопичуються в ядрі, генеруючи величезна кількість енергії.
Все це відбувається глибоко в ядрі Сонця.Коли починається синтез водневої оболонки, зовнішні шари набухають, перетворюючи Сонце на червоного гіганта.
Розмір Сонця зараз (1,4 мільйона км) зав порівнянні з тим, коли воно стало червоним гігантом приблизно через 7 мільярдів років. 1 а. & # 8212; ця відстань від Землі до Сонця зараз, 150 мільйонів км. Надано : Уна Ряйсянен.
Коли Сонце стане червоним гігантом, воно станедосить великим, щоб поглинути Меркурій і Венеру. Вони буквально якийсь час будуть існувати всередині Сонця. В кінцевому підсумку ці планети повністю випаруються.
Доля Землі не так зрозуміла.Вітер з субатомних частинок, як зараз сонячний вітер, стане набагато щільніше. Сонце втратить досить маси, щоб його гравітація ослабла, а це означає, що орбіти планет розширяться. Проблема в тому, що Земля в значній мірі знаходиться на кордоні, що розділяє її поглинання червоним гігантом Сонцем і досить далеко, щоб уникнути цієї долі. Це залежить від детальної фізики, наприклад, скільки маси втратить Сонце. У будь-якому випадку, умови на планеті стануть нестерпними.
Куди втекти землянам?
На початку 2020 року доктор наук Алан Стерн, вченийз НАСА, найбільш відомий як головний дослідник місії New Horizons по вивченню Плутона і поясу Койпера, докладно описав долю Землі після того, як Сонце стане червоним гігантом.
«Наприкінці життя Сонця — у фазі червоних гігантів - територія поясу Койпера стане метафоричним Майамі-Біч».
Доктор Стерн вважає, що будь-які люди, що залишилисяможуть знайти притулок на Плутоні та інших далеких карликових планетах у поясі Койпера — регіоні за Нептуном, заповненому крижаним космічним камінням. У міру розширення Сонця умови у цих світах різко зміняться та стануть більш придатними.
Сьогодні карликові планети, такі як Плутон,містять багато водяного льоду і складних органічних матеріалів, а під поверхнею деяких з них є океани. Але температура поверхні цих позаземних тел на сотні градусів нижче нуля.
Однак коли Сонце стане червоним гігантом, температура на поверхні Плутона буде приблизно такою ж, як середні температури на поверхні Землі зараз.
Ще в дослідженні, опублікованому в журналіAstrobiology у 2003 році, Стерн оцінював перспективи життя у зовнішній Сонячній системі після того, як зірка увійде до своєї фінальної стадії життя. А вже через три роки він очолив командування міжпланетною космічною місією. Зонд, відправлений до Плутона в рамках програми New Frontiers ("Нові горизонти"), спрямований з метою поглиблення розуміння Сонячної системи.
Що знаходиться на межі Сонячної системи?
За газовим гігантом Нептуном знаходиться областькосмосу, заповнена крижаними тілами. Цей холодний простір, відомий як пояс Койпера, містить трильйони об'єктів. залишків ранньої Сонячної системи.
Пояс Койпера показаний за орбітою Нептуна. Один з його мешканців - Еріда, що знаходиться на сильно нахиленою еліптичній орбіті. (Зображення надано НАСА)
У 1943 році астроном Кеннет Еджворт припустив,що за межами Нептуна можуть існувати комети і більші тіла. А в 1951 році астроном Джерард Койпер передбачив існування пояса крижаних об'єктів на далекому краю Сонячної системи. Сьогодні кільця, передбачені цією парою, відомі як пояс Койпера або пояс Еджворта-Койпера.
Незважаючи на свої величезні розміри, пояс Койперане було відкрито до 1992 року астрономами Дейвом Джуіттом і Джейн Луу. За даними НАСА, пара вчених «наполегливо сканувала небо в пошуках тьмяних об'єктів за орбітою Нептуна» з 1987 року, який був каталогізований як «одна тисячі дев'ятсот дев'яносто два QB1»
З тих пір астрономи виявили кількаінтригуючих об'єктів пояса Койпера і потенційних планет в цьому регіоні. Місія НАСА «Нові горизонти» продовжує виявлення раніше прихованих планет і об'єктів, допомагаючи вченим більше дізнатися про цю унікальної реліквії Сонячної системи.
Що таке пояс Койпера?
Подібно поясу астероїдів, пояс Койпера - церегіон, що залишився від ранньої історії Сонячної системи. Як і пояс астероїдів, він також був сформований планетою-гігантом, хоча це швидше товстий диск (схожий на пончик), ніж тонкий пояс.
На картині художника зображено далекукарликова планета Еріда вдалині з її місяця Дисмонії на передньому плані. Обидва називають пояс Койпера "домом". Нові спостереження показали, що Еріда менше, ніж вважалося раніше, і майже такого ж розміру, як Плутон.
(Зображення: © ESO / L. Calçada)
Коли утворилася Сонячна система, великачастина газу, пилу і гірських порід зібралася разом, утворюючи Сонце і планети. Потім планети забрали більшу частину залишився сміття на Сонце або за межі Сонячної системи. Але об'єкти на краю Сонячної системи були досить далеко, щоб уникнути гравітаційного тяжіння набагато більших планет, таких як Юпітер, і тому їм вдавалося залишатися на своєму місці, коли вони повільно оберталися навколо Сонця. Пояс Койпера і його співвітчизник, більш далеке і сферичне Хмара Оорта, містять залишки, що залишилися від початку створення Сонячної системи, можуть дати цінну інформацію про її народження.
Згідно з моделлю Ніцци — однією із запропонованихмоделей формування сонячної системи & # 8212; пояс Койпера міг утворитися ближче до Сонця, поруч із тим місцем, де зараз обертається Нептун. У цій моделі планети брали участь у складному танці, в якому Нептун та Уран мінялися місцями і рухалися назовні, геть від Сонця. У міру того, як планети віддалялися від Сонця, їх гравітація могла забрати з собою багато об'єктів пояса Койпера, відводячи крихітні об'єкти попереду, коли мігрували крижані гіганти. В результаті багато об'єктів пояса Койпера були переміщені з регіону, в якому вони були створені, до більш холодної частини Сонячної системи.
Сама густонаселена частина пояса Койперазнаходиться в 42-48 разів більша за Землю від Сонця. Орбіта об'єктів в цій галузі залишається здебільшого стабільною, хоча іноді курс деяких об'єктів трохи змінюється, коли вони дрейфують занадто близько до Нептуну.
Вчені підрахували, що тисячі тіл діаметром більше100 км (62 миль) переміщуються навколо Сонця в межах цього поясу, разом із трильйонами дрібніших об'єктів, багато з яких є короткоперіодичними кометами. У регіоні також є кілька карликових планет. круглі світи, занадто великі, щоб вважатися астероїдами, але занадто маленькі, щоб вважатися планетами.
Об'єкти пояса Койпера
Плутон— найбільша з відомих крижанихкарликових планет. Плутон був першим спостережуваним справжнім об'єктом поясу Койпера (Kuiper belt objects, KBO), хоча вчені на той час не визнавали його таким доти, доки були виявлені інші об'єкти KBO. Коли Джуіт і Луу відкрили пояс Койпера, астрономи незабаром побачили, що область за Нептуном сповнена крижаних скель і крихітних світів.
Седна- Наймасивніша і друга за величиною відомаКарликова планета в нашій Сонячній системі, KBO розміром приблизно три чверті розміру Плутона, була відкрита в 2004 році. Вона так далеко від Сонця, що потрібно близько 10 500 років, щоб зробити один оборот. Седна має ширину близько 1770 км і обертається навколо Сонця ексцентричною орбітою в діапазоні від 12,9 до 135 млрд км.
У липні 2005 року астрономи виявилиЕріду, КБО, яка трохи менша за Плутон.Еріда обертається навколо Сонця приблизно раз на 580 років, подорожуючи майже в 100 разів далі від Сонця, ніж Земля. Його відкриття показало деяким астрономам проблему класифікації Плутона як повномасштабної планети. Згідно з визначенням Міжнародного астрономічного союзу (МАС) від 2006 року, планета має бути достатньо великою, щоб очистити околиці від сміття. Плутон та Еріда, оточені поясом Койпера, явно не змогли цього зробити. У результаті в 2006 році Плутон, Еріда та найбільший астероїд Церера були рекласифіковані МАС як карликові планети. Ще дві карликові планети,ХаумеаіМакемаке, Були виявлені в поясі Койпера в 2008 році.
Хаумеа (780 км) - сама швидко обертається карликова планета з кільцем навколо неї. Макемаке (715 км) - ймовірно, карликова планета зі своїм супутником.
Астрономи зараз переглядають статус Хаумеа яккарликової планети. У 2017 році, коли об'єкт пройшов між Землею і яскравою зіркою, вчені зрозуміли, що він більше подовжений, ніж круглий. Згідно з визначенням МАС, окружність - один з критеріїв карликової планети. Подовжена форма Хаумеа могла бути результатом його швидкого обертання; день на об'єкті триває всього близько чотирьох годин.
Пояс Койпера справді є кордоном у космосі — це місце, яке вчені лише починають досліджувати. Можливо, за мільярди років він стане новим будинком для землян.
Читати далі
МОЗ Аргентини розкрив дані про побічні ефекти у отримали «Супутник V»
Качконіс виявився генетичної сумішшю ссавців, птахів і рептилій
Аборти і наука: що буде з дітьми, яких народять
Модель Ніцци - сценарій динамічного розвитку Сонячної системи. Його розробка була розпочата в обсерваторії Лазурного берега в Ніцці, Франція.