gov-civil-vilareal.ptКак нашата галактика ще убие нашата слънчева система след трилион години, планета по планета
>Ето един забавен въпрос: Как ще умре Слънчевата система?
Добре, така че може би не е толкова забавно. Но науката за него е поне интересна.
През повечето време, когато четете статии по тази тема, отговорът, който получавате е такъв Слънцето ще изразходва ядреното си гориво, ще се превърне в червен гигант, ще погълне Меркурий, Венера и Земята , издуха външните му слоеве , а след това се превръщат в бяло джудже, охлаждащо се за вечността, докато стане черно и замръзне до почти абсолютна нула.
Имайте предвид, че всичко това е вярно, но всъщност това не се случва с слънчева система , само Слънцето и първите три планети (едната от които имаме интерес). Но има и други неща, включително Марс и четири планети -гиганти. Те също се броят. По дяволите, Юпитер сам по себе си има по -голяма маса от всичко останало в Слънчевата система (с изключение на Слънцето, дух) заедно, така че съдбата му е много важна.
Какво се случва с всички тях?
не съм лесен човек
Слънчевата система, с размери на обектите в мащаб, но не и разстоянията. Кредит: Уикипедия / WP / PlanetUser
Наскоро публикуван документ разглежда точно това . Като цяло и в краткосрочен план движенията на планетите около Слънцето са предвидими. Те следват уравнения, изложени за първи път от Исак Нютон през 17 -ти век, и ние все още използваме тези уравнения по почти същия начин днес.
В дългосрочен план обаче това няма да работи. Ако имате повече от две тела, които обикалят едно около друго, системата обикновено става хаотична след достатъчно дълго време. Не искам да кажа като неща, които просто летят навсякъде; това е в математическия смисъл на теорията на хаоса; тоест не е възможно точно да се предскаже къде ще бъдат планетите в даден момент в далечното бъдеще, защото не можете точно измерете техните позиции и движения сега. Всяка случайна грешка, колкото и малка да е, се разпространява чрез уравненията, нараства с времето и в крайна сметка променя конфигурацията на Слънчевата система по непредсказуеми начини.
Произведения на изкуството, изобразяващи планета -измамник, изхвърлена от слънчевата система, скитаща из галактиката. Кредит: НАСА/JPL-Caltech/R. Hurt (Caltech-IPAC)
За да избегнете това, можете да компенсирате донякъде, като включите несигурностите в математиката си и след това изпълнявате уравненията много пъти, като всеки път променяте тези стойности малко. Резултатът е куп различни конфигурации след известно време, но след това можете да ги разгледате статистически. Например, в колко симулации са взаимодействали Юпитер и Сатурн, така че Сатурн да бъде изхвърлен от Слънчевата система? Не можете да знаете коя сим е подходяща, но можете да усетите какво ще се случи по този начин.
В новия вестник те отидоха още по -далеч. От една страна, те включват Слънцето, което губи маса, докато расте в червен гигант. Това е важно, тъй като в този случай гравитацията му отслабва и орбитите на планетите се разширяват - те откриха, че орбитите на планетите Марс през Нептун се увеличават с коефициент около 1,85, тъй като Слънцето губи около половината от масата си в следващите 7 милиарда години.
Нещо повече, те също така включват шансовете на звездите в галактиката да се доближат достатъчно до Слънцето, за да окажат влияние. Звездите са малки и много далеч една от друга - най -близката звезда до Слънцето е на повече от 40 трилиона километра - така че подобни срещи са редки.
Но не липсва. И ако пуснете симулация достатъчно далеч в бъдещето, звездата, която изтрива Слънчевата система, става неизбежна. Така че учените проведоха своите симулации в две части. Първият беше до Слънцето да загуби своята маса, а второто беше дългият период след това. Те включват полуслучайни звездни срещи, използвайки действителната галактическа среда (брой звезди на кубична светлинна година и техните движения), за да симулират това.
ангел означава 111
Произведения на изкуството, изобразяващи Земята, приготвена от Слънцето, когато се превърне в червен гигант ... при условие, че не се погълне с разширяването на Слънцето. Кредит: Уикимедия общи / fsgregs
Те открили, че във Фаза 1 (преди Слънцето да набъбне), планетите са твърде близо до Слънцето, за да има голям ефект. Звездите ще трябва да преминат много по -отблизо, дори за да отстранят Нептун, и подобна среща се случва на трилион година времеви мащаб. Изключително малко вероятно.
Но след като Слънцето е бяло джудже и планетите са по -далеч, шансовете се увеличават. Гравитацията на Слънцето е по -слаба, планетите са по -отдалечени и случайната звездна среща има по -лесно време да отстрани планетите и да ги изхвърли в междузвездното пространство.
Те изпълниха десет пълни симулации в тази конфигурация. Това не е много (обикновено в такива ситуации се провеждат стотици или дори хиляди), но те получават подобни резултати всеки път, когато се чувстват уверени в своите заключения.
Алвин и бурундуците рейтинг на chipwrecked
График, показващ времето на планетите се изхвърлят в десет (цветно кодирани) симулации на Слънчевата система. Например, времето, когато последната планета във всяка сим е била изхвърлена, е в горния ред, където най -ранната (маслинова) е на 45 милиарда години, а последната (лилава) е над 300 милиарда. Средно Юпитер се изхвърля последен, но не винаги. Кредит: Zink et al.
По принцип те откриха, че една звезда вероятно ще премине в рамките на около 75 милиарда километра на всеки 10 милиарда години. Това е достатъчно близо, за да има някакъв ефект и се събират още срещи. При някои симове външните планети бяха дестабилизирани след приблизително 45 милиарда години.
Във всички симове Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун се изхвърлят след най -много трилион години. Не е изненадващо, че Юпитер обикновено е последният оцелял; това е най -близкото, най -масивното и най -трудното за изхвърляне.
Средно първата планета се губи след 30 милиарда години, а последната след около 100 милиарда. Също така, след като първата планета бъде изхвърлена, системата се дестабилизира достатъчно, че следващите две следват в рамките на 5 милиарда години. Последните планети са склонни да се задържат за още 50 милиарда, тъй като в системата няма други планети, с които да взаимодействат и да я блъскат гравитационно.
Ще отбележа едно голямо нещо, което са оставили в симулациите си: Марс. Те отбелязват, че това може да е действителната последна планета, която да оцелее, тъй като е най -близо до Слънцето и се нуждае от наистина близка звездна среща, за да я отхвърли. Така че, ако търсите a много дългосрочни инвестиции в недвижими имоти, четвъртата скала от Слънцето-след като стане първата и единствена скала-е пътят.
В статията те отбелязват, че не включват звездни срещи с двоични звезди , които са по -ефективни при бодене в Слънчевата система, така че резултатите, които намират, вероятно са горни граници за това колко дълго системата ще издържи.
амгел номер 111
Илюстрация на космическа катастрофа: Сблъсък на галактиката Млечен път/Андромеда, четири милиарда години от сега. Кредит: НАСА, ЕКА, З. Левай и Р. ван дер Марел (STScI), Т. Халас и А. Мелинджър
Също, Млечният път ще се сблъска с галактиката Андромеда след 4,6 милиарда години , докато Слънцето все още е относително нормална звезда и те също не отчитат това. Срещите вероятно ще се случват по -често, когато броят на звездите в получената обединена галактика има два пъти повече от нас сега. Освен това сблъсъкът ще раздвижи много нещата, така че всичко това може да е безспорно. Слънцето може да падне в ядрото на галактиката, където звездите са в изобилие и често срещат, или да бъде изхвърлено в предградията, където срещите са редки. И всичко това е много преди средната звездна среща да засегне техните симове.
Така че очевидно тук трябва да се свърши още работа. Но това е отлична стъпка, за да разберете всичко.
Понякога се чудя защо съм толкова очарован от тази тема? Имам предвид, Написах буквално цяла книга по този въпрос . Това е нещо повече от болезнено очарование с нещо като филм на ужасите, мисля.
Виждаме Слънчевата система като неизменна, но това е през целия човешки живот. Над дълго периоди се променят, много и това разтърсва нашето самодоволство.
Но нещо повече, има странно привличане към идеята за дълбокото време, не само милиони или дори милиарди, но и трилиони на години или дори епохи, които правят тези числа да изглеждат като един цикъл на часовника. Това е прозорец към нещо, което повечето от нас никога не са обмисляли преди. Ами ако оставим времето да тече наистина ли дълго? Какво се случва тогава?
Е, звездите свършват. Планетите се хвърлят в космоса. Сблъскват се галактики. Случва се доста малко , всъщност.
Вселената е на почти 14 милиарда години и смятаме, че това е много време. Но наистина, тепърва започва.
