Pirms 70 000 gadu brūno punduru pāris, kas pazīstams kā Šolca zvaigzne, kas atradās tieši uz ūdeņraža saplūšanas galu to kodolos, izgāja cauri Saules sistēmas Oorta mākonim. Atšķirībā no zvaigznēm šajā ilustrācijā tās nebija redzamas cilvēka acij.
Mēs esam pieraduši domāt par savu Saules sistēmu kā par stabilu, mierīgu vietu. Protams, laiku pa laikam mēs uzzinām, ka planētas un citi debess ķermeņi spārdīja kādu komētu vai asteroīdu, bet lielākoties viss paliek nemainīgs. Pat rets starpzvaigžņu apmeklētājs neuzņemas lielu risku, vismaz ne tādas pasaules integritātei kā mūsējā. Bet visa mūsu Saules sistēma riņķo pa galaktiku, kas nozīmē, ka tai ir simtiem miljardu izredžu ciešai mijiedarbībai ar citu zvaigzni. Cik bieži tas faktiski notiek, un kādas ir tā iespējamās sekas? Mūsu lasītājs uzdod jautājumu:
Iespējas svārstās no ikdienas negadījumiem, kuros vairāki Oorta mākoņa objekti iziet no ceļa, līdz katastrofiskām sadursmēm ar planētu vai tās izmešanai no sistēmas. Redzēsim, kas patiesībā notiek.
Piena ceļa un apkārtējo debesu blīvuma karte, kurā skaidri redzams Piena ceļš, lielie un mazie Magelāna mākoņi un, ja jūs skatāties tuvāk, NGC 104 pa kreisi no Mazā mākoņa, NGC 6205 tieši virs un pa kreisi no galaktikas kodola, un NGC 7078 tieši zem. Kopumā Piena ceļš satur apmēram 200 miljardus zvaigžņu.
Mūsu labākais aprēķins ir, ka Piena ceļš satur 200 miljardus līdz 400 miljardus zvaigžņu. Un, kaut arī zvaigznēm ir ļoti dažādi izmēri un masa, vairums no tām (3 no katrām 4) ir sarkanie punduri: no 8% līdz 40% no Saules masas. Šo zvaigžņu izmērs ir mazāks nekā saule: vidēji apmēram 25% no Saules diametra. Mēs aptuveni zinām arī Piena Ceļa izmēru: tas ir disks, kura biezums ir 2000 gaismas gadu un diametrs ir 100 000 gaismas gadu, ar centrālu izspiestu ar rādiusu 5000-8000 gaismas gadus.
Visbeidzot, attiecībā pret Sauli tipiska zvaigzne pārvietojas ar ātrumu 20 km / s: apmēram 1/10 no ātruma, ar kādu Saule (un visas zvaigznes) riņķo Piena Ceļā.
Lai arī Saule Piena ceļa plaknē pārvietojas no 25 000 līdz 27 000 gaismas gadu attālumā no centra, Saules sistēmas planētu orbītu virzieni nav saskaņoti ar galaktikas plakni.
Šī ir zvaigznīšu statistika mūsu Galaktikā. Ir daudz detaļu, nianšu un triku, kurus mēs ignorēsim - piemēram, blīvuma izmaiņas atkarībā no tā, vai mēs atrodamies spirālveida rokā; fakts, ka vairāk zvaigžņu atrodas tuvāk centram nekā tuvāk malai (un mūsu Saule atrodas pusceļā līdz malai); Saules sistēmas orbītu slīpums attiecībā pret galaktikas disku; nelielas izmaiņas atkarībā no tā, vai atrodamies galaktikas plaknes vidū vai nē … Bet mēs tās varam ignorēt, jo tikai izmantojot iepriekš minētos lielumus, mēs varam aprēķināt, cik bieži Galaktikas zvaigznes atrodas noteiktā attālumā no mūsu Saules, un tāpēc cik bieži var gaidīt ciešas tikšanās vai dažādas sadursmes.
Reklāmas video:
Attālumi starp Sauli un daudzām no tuvumā esošajām zvaigznēm ir precīzi, taču katra zvaigzne - pat lielākā no tām - pēc mēroga ir mazāka par vienu miljono daļu pikseļa.
Mēs aprēķinām šo vērtību ļoti vienkārši - mēs aprēķinām zvaigžņu blīvumu, mūs interesējošo šķērsgriezumu (ko nosaka pēc tā, cik tuvu jūs vēlaties, lai zvaigzne nonāk mūsu vietā), un ātrumu, ar kādu zvaigznes pārvietojas viens pret otru, un tad mēs to visu reizinām ar iegūt sadursmju skaitu vienā laika vienībā. Šī sadursmju skaita saskaitīšanas metode ir piemērota visam, sākot no daļiņu fizikas un beidzot ar kondensētās vielas fiziku (ekspertiem tas būtībā ir Drudes modelis), un tikpat labi tā attiecas arī uz astrofiziku. Ja mēs pieņemam, ka Piena ceļā ir 200 miljardi zvaigžņu, ka zvaigznes ir vienmērīgi sadalītas pa disku (neņemot vērā izspiesumu) un ka zvaigznes pārvietojas viena pret otru ar ātrumu 20 km / s, tad, iezīmējot mijiedarbību skaita atkarību no attāluma līdz Saulei, iegūstam sekojošs:
Diagramma, kurā parādīts, cik bieži Piena ceļa zvaigznes iet noteiktā attālumā no Saules. Diagramma ir logaritmiska uz abām asīm, y ass ir attālums, bet x ass - tipiskas šī notikuma gaidas gados.
Viņš saka, ka vidēji visā Visuma vēsturē var gaidīt, ka tuvākais attālums, līdz kuram kāda zvaigzne tuvojas Saulei, būs 500 AU jeb apmēram desmit reizes lielāks nekā attālums no Saules līdz Plutonam. Viņš arī ierosina, ka reizi miljardā gadu var sagaidīt, ka zvaigzne mums tuvosies 1500 AU attālumā, kas atrodas tuvu izkaisītās Kuipera jostas malai. Un biežāk, apmēram reizi 300 000 gados, zvaigzne paies garām gaismas gada secībai no mums.
Saules sistēmas logaritmiskais attēlojums, kas sniedzas līdz tuvākajām zvaigznēm, parāda, cik tālu sniedzas Kuipera josta un Oorta mākoņi.
Tas noteikti ir labs mūsu saules sistēmas planētu stabilitātei ilgtermiņā. No tā izriet, ka vairāk nekā 4,5 miljardus gadu ilga mūsu Saules sistēmas pastāvēšana zvaigznei, kas tuvojas jebkurai mūsu planētai attālumā, kas ir vienāds ar attālumu no Saules līdz Plutonam, ir aptuveni 1 no 10 000; izredzes, ka zvaigzne tuvosies Saulei attālumā, kas vienāds ar attālumu no Saules līdz Zemei (kas ievērojami sagrautu orbītu un novestu pie izstumšanas no sistēmas) ir mazāks par 1 no 1 000 000 000. Tas nozīmē, ka varbūtība aiziet garām mums vēl viena zvaigzne no galaktikas, kas mums varētu radīt nopietnas neērtības, ir šausmīgi zema. Kosmosa loterijā mēs nezaudēsim - ir maz ticams, ka, tā kā nekas vēl nav noticis, pārskatāmā nākotnē kaut kas notiks.
Iekšējo un ārējo planētu orbītas, ievērojot Keplera likumus. Iespējas, ka zvaigzne pāries nelielā attālumā no mums un pat tādā attālumā, kas salīdzināms ar attālumu līdz Plutonam, ir ārkārtīgi mazas.
Bet gadījumi, kad zvaigzne tiek cauri Oorta mākonim (atrodas 1,9 gaismas gadu attālumā no Saules), kā rezultātā tika izjauktas milzīga skaita ledus ķermeņu orbītas, šajā laikā vajadzēja uzkrāties apmēram 40 000. Ar šādu zvaigznes caurbraukšanu caur Saules sistēmu notiek daudzas interesantas lietas., jo šeit saplūst divi faktori:
Oorta mākoņa objekti ir ļoti vāji savienoti ar Saules sistēmu, tāpēc pat ļoti mazs gravitācijas spiediens var ievērojami mainīt to orbītu.
Zvaigznes ir ļoti masīvas, tāpēc pat tad, ja zvaigzne pārvietojas attālumā no objekta, kas ir vienāds ar attālumu no tās līdz Saulei, tā var pietiekami spēcīgi spiest, lai tā orbīta mainītos.
No tā izriet, ka katru reizi, kad tuvojamies tuvojošai zvaigznei, palielinās risks, ka, teiksim, vairākus miljonus gadu pēc tam mēs varam sadurties ar objektu no Oortas mākoņa.
Kuipera josta satur vislielāko objektu skaitu Saules sistēmā, bet tālākais un lēzenākais Oorta mākonis satur ne tikai vairāk objektu - tas ir arī jutīgāks pret traucējumiem, ko rada cauri esoša masa, piemēram, kādai citai zvaigznei. Visi Kuipera jostas un Oorta mākoņu objekti pārvietojas ar ļoti mazu ātrumu attiecībā pret Sauli.
Citiem vārdiem sakot, mēs neredzēsim garāmbraucošās zvaigznes ietekmes uz ledainajām komētām līdzīgajiem ķermeņiem, kas, iespējams, nonāks Saules sistēmā, kamēr aptuveni 20 secīgas zvaigznes būs pagājušas pietiekami tuvu mūsējām! Tā ir problēma, jo kopš pēdējās zvaigžņu sistēmas Šolca zvaigzne (kas pagāja pirms 70 000 gadiem) atrodas jau 20 gaismas gadu attālumā. Tomēr no šīs analīzes var izdarīt optimistisku secinājumu: jo labāka ir mūsu zvaigžņu un to kustību karte, kas atrodas 500 gaismas gadu attālumā no mums, jo labāk mēs varam paredzēt, kur un kad parādīsies Oorta mākoņa nekontrolētie objekti. Un, ja mēs uztraucamies par planētas pasargāšanu no objektiem, kurus mūsu sistēmā iemet garām zvaigznēm, tad šādu zināšanu iegūšana ir acīmredzams nākamais solis.
WISEPC J045853.90 + 643451.9, zaļais punkts ir pirmais ultrakaramais brūnais punduris, ko atklājis plaša lauka infrasarkano staru pētnieks jeb WISE (plaša lauka infrasarkano staru pētnieks). Šī zvaigzne atrodas 20 gaismas gadu attālumā no mums. Lai izpētītu visas debesis un atrastu visas zvaigznes, kas varētu iziet netālu no Saules un novest vētras Oortas mākonī, tas prasīs 500 gaismas gadus.
Tam būs jābūvē platleņķa teleskopi, kas no liela attāluma var redzēt nelāgas zvaigznes. WISE misija kļuva par šādas tehnikas prototipu, taču attālumu, kurā tā spēj saskatīt vistālākās zvaigznes, tas ir, visizplatītākā tipa zvaigznes, ļoti ierobežo tās lielums un novērošanas laiks. Infrasarkanais kosmosa teleskops, kas novēro visas debesis, varētu iezīmēt mūsu apkārtni, pastāstīt par to, kas pie mums var nonākt, cik ilgs laiks ir vajadzīgs, no kādiem virzieniem un kuras zvaigznes ir radījušas traucējumus Oorta mākoņa objektos. Gravitācijas mijiedarbība notiek pastāvīgi, pat neskatoties uz milzīgajiem attālumiem starp zvaigznēm kosmosā; Oortas mākonis ir milzīgs, un mums ir ļoti ilgs laiks, lai objekti no turienes lidotu mums garām un kaut kā mūs ietekmētu. Viss notiks pietiekami ilgā laikāko jūs varat iedomāties.
Aleksandrs Koļesņiks