Катастрофы в Солнечной системе

Вс, 03/23/2014 - 14:38

По идее, даже уже одно приближение Марса вызовет на Земле катастрофические процессы из-за действия гравитации. Но это будет лишь короткая «преамбула» перед настоящей катастрофой

Земля и Венера перед ударом. Кто сможет наблюдать такую картину? Интересный вопрос. Ведь и само Солнце через миллиарды лет претерпит изменения и начнёт хорошо «поджаривать» наш мир

Грегори Лафлин из Калифорнийского университета в Санта-Круз опубликовал в Nature материал с комментариями к работе коллег. Здесь показана схема дестабилизации орбиты Меркурия

Столкновение Земли и Венеры. Вероятность его крайне мала, зато последствия – самые феерические

По наиболее вероятной версии, рождение Луны произошло в результате столкновения молодой Земли с крупным космическим телом размером с Марс. Эту планету-молоток иногда называют Тейя (Theia)

-

Существует небольшой шанс, что через 3,34 миллиарда лет Марс столкнется с Землей. Также есть вероятность столкновения Земли и Венеры или Меркурия и Венеры. Меркурий вообще может упасть на Солнце или улететь в межзвездное пространство. Таковы причуды нашей системы, новые тайны которой раскрыли ученые.

Подробнейшее численное моделирование эволюции орбит в Солнечной системе выполнили профессор Жак Ласкар (Jacques Laskar) и Микаэль Гастино (Mickael Gastineau) из Парижской обсерватории (Observatoire de Paris).

Долгое время астрономы полагали, что орбиты планет в Солнечной системе стабильны и неизменны. Потом стали появляться сведения, что на заре зарождения системы орбиты ряда планет сильно отличались от нынешних и претерпевали большие изменения, прежде чем все «устоялось».
И уже много лет ученые знают, что и сейчас орбиты планет испытывают крошечные колебания, в частности, на малую толику меняется их эксцентриситет.

Ласкар решил выяснить, что может произойти с этими самыми колебаниями в отдаленном будущем, когда они начнут накапливаться, и каковы будут последствия дестабилизации орбит из-за гравитационного взаимодействия планет друг с другом (а особенно — с Юпитером).
Астрономы выполнили более 2500 моделирований эволюции нашей системы на срок в 5 миллиардов лет при помощи компьютера терафлопного класса и обнаружили, что во многих случаях происходят катастрофические столкновения миров.

Так, существует однопроцентная вероятность, что через миллиард лет (или несколько позже) Меркурий дестабилизируется настолько, что врежется в Венеру. Тогда в яркой вспышке родится новая планета, несколько большего размера, чем Утренняя звезда, но Землю такая катастрофа не затронет.

Либо, утверждает Жак, «прогулки» Меркурия вызовут дальнейшее раскачивание орбит с неприятными последствиями для целого ряда планет. В некоторых сценариях происходила такая «раскачка по цепочке»: сначала — орбиты Меркурия, из-за него — Марса, а уже из-за него — Венеры. Так дестабилизировалась вся внутренняя Солнечная система, в результате чего орбиты пересекали друг друга и в районе 3,3 миллиарда лет от настоящего времени происходило соударение планет. Целых 200 таких случаев разглядели ученые в своих моделях, в том числе 48 — с участием Земли.
Французские исследователи говорят, что существует крохотный шанс на соударение с нашим родным миром Марса, Венеры и все того же Меркурия.

Во всех случаях это означает уничтожение двух столкнувшихся планет в том виде, в каком мы их знаем. Удар столь массивных тел на скорости 10 километров в секунду говорит сам за себя.
Специалисты называют моделирование Ласкара и его группы самым точным из всех ранее предпринятых. В нем даже учитывались эффекты Общей теории относительности.
Интересно также, что в нескольких сценариях происходил выброс за пределы Солнечной системы Меркурия или Марса, либо столкновение Меркурия с Солнцем. Но это, конечно, уже не может так впечатлять, как соударение с Землей.

Итак, небесная механика дает нам массу поводов для размышлений о бренности существования? А ведь существует расчет, с приличной вероятностью, согласно которого само Солнце и его планеты могут быть «похищены» другой галактикой…

Другие материалы рубрики


  • Вращаясь вокруг Солнца, инфракрасная обсерватория НАСА ищет следы молодых звезд и галактик, а также межзвездное пространство, в котором они образовались.
    Космический телескоп имеет очевидные преимущества в изучении инфракрасного теплового излучения, которое испускают объекты, слишком холодные, чтобы сиять в спектре видимого света. Атмосфера Земли - постоянная помеха для инфракрасных приборов, поскольку она не только впитывает слабые инфракрасные лучи из космоса, но и сама выделяет их огромное количество.
    В 1979 году НАСА представило инфракрасный космический телескоп SIRTF. Он не стал первым инфракрасным прибором на орбите, но долгое время оставался самым большим.



  • Наблюдая и изучая особенности Млечного Пути, астрономы долгое время не могли понять общую структуру и историю нашей Галактики. До 1920 г. ученые не были уверены, что Галактика — отдельный объект, один из миллиардов подобных. К середине 50-х гг. они наконец составили план Галактики, представляющий собой величественный диск из звезд и газа. В 60-х гг. теоретики считали, что наша Галактика сформировалась на раннем этапе космической истории — по новейшим оценкам, около 13 млрд. лет назад — и с той поры не претерпевала существенных изменений.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • В своей ранней молодости Марс, похоже, подвергся удару, навсегда изменившему облик планеты. Объект размером с Плутон врезался в планету с севера, разделив ее на две половины — низкий север и высокий юг. Крупнейший кратер Солнечной системы сохранился до наших дней.



  • ...Новая теория позволила сформулировать идеи, допускавшие экспериментальную проверку. В результате этих работ была предсказана новая разновидность света, состоящая не из обычных фотонов, а из загадочных Z–частиц. В окрестностях Женевы в 1983 году в серии экспериментов, исследующих столкновения частиц высоких энергий на ускорителе, были обнаружены Z–частицы, то есть единая теория поля получила подтверждение. Теоретики к этому времени сформулировали амбициозную теорию, объединяющую с электромагнитным и слабыми взаимодействиями еще один тип ядерных сил — сильное взаимодействие. Кроме того, были получены первые результаты исследований в области гравитации, показывавшие, каким образом гравитационное взаимодействие можно было бы объединить с другими типами взаимодействий...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6


  • ...Несмотря на то, что идея коллапса кажется простой (при сжатии ядра выделяется энергия гравитационной связи, за счет которой выбрасываются внешние слои вещества), трудно понять процесс в деталях. В конце жизни у звезды с массой более 10 масс Солнца образуется слоеная структура, с глубиной появляются слои все более тяжелых элементов.
    Ядро состоит в основном из железа, а равновесие звезды поддерживается квантовым отталкиванием электронов.
    Но в конце концов масса звезды подавляет электроны, которые вжимаются в атомные ядра, где начинают реагировать с протонами и образовывать нейтроны и электронные нейтрино. В свою очередь, нейтроны и оставшиеся протоны прижимаются друг к другу все сильнее, пока их собственная сила отталкивания не начнет действовать и не остановит коллапс.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Юпитер называют планетой загадок. В статье высказывается гипотеза о причинах феномена «горячих теней» — наиболее таинственного и малоисследованного процесса, наблюдаемого в атмосфере гигантской планеты.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Эксперты ООН в ежегодных докладах публикуют данные, говорящие, что Землю в перспективе ждет катастрофическое глобальное потепление, обусловленное возрастающими выбросами углекислого газа в атмосферу. Однако наблюдение за Солнцем позволяет утверждать, что в повышении температуры углекислый газ «не виноват» и в ближайшие десятилетия нас ждет не катастрофическое потепление, а глобальное, и очень длительное, похолодание.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • Теория эволюции звезд основана на диаграмме «спектр-светимость». Спектр звезды связан с температурой ее поверхностных слоев, светимость — это количество световой энергии, излучаемой звездой в единицу времени. По оси абсцисс откладывается последовательность спектральных классов, по оси ординат — светимость. Звезды Галактики изображаются на диаграмме точками. Точки могли бы расположиться как попало, могли бы сгуститься к одной линии. Но они сгущаются к нескольким линиям и областям, из которых выделяются пять. Им соответствуют группы звезд: звезды главной последовательности, субкарлики, красные гиганты, сверхгиганты, белые карлики. Сопоставляя диаграммы «спектр-светимость», составленные для различных звездных скоплений, можно с уверенностью утверждать, что звезды главной последовательности на определенном этапе эволюции превращаются в красные гиганты. Из диаграмм также видно, как это происходит: температура звезды начинает уменьшаться, размеры и светимость, наоборот, увеличиваются. Через некоторое время температура опять начинает расти. Скорость эволюции определяется начальной массой звезды.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Уже очень скоро сверхмассивную черную дыру в центре нашей Галактики украсит красочный венец из молодых и ярких звезд. Следы метилового спирта в огромном газовом кольце вокруг нее означают, что в нем уже формируются массивные звезды. Раньше астрономы думали, что черная дыра образованию звезд может помешать.
    В центрах большинства галактик, особенно крупных, находятся сверхмассивные черные дыры, весящие миллионы и даже миллиарды солнечных масс — куда больше тех, что возникают в конце эволюции звезд. Судя по всему, эти объекты зародились еще в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва, породившего нашу Вселенную, и с тех пор лишь росли, постепенно нагуливая массу и освещая свои вселенские окрестности ярким светом активности галактического ядра

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • ...В начале 70-х годов появилось предложение объединить бозоны и фермионы в единую теорию, что, мягко говоря, среди ученых вызвало недоумение, ведь столь различны по своим свойствам эти две группы частиц. Тем не менее, оно возможно, если обратиться к симметрии, более широкой, нежели симметрия Лоренца — Пуанкаре, лежащая в основе теории относительности. Математическая суперсимметрия соответствует извлечению квадратного корня из симметрии Лоренца — Пуанкаре, физически же она соответствует превращению фермиона в бозон и наоборот. Разумеется, в реальном мире невозможно проделать такую операцию, тем не менее, операцию суперсимметрии можно сформулировать математически и можно построить теории, включающие суперсимметрии...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4