gov-civil-vilareal.ptHvordan galaksen vår vil drepe vårt solsystem om en billion år, planet for planet
>Her er et morsomt spørsmål: Hvordan vil solsystemet dø?
OK, så det er kanskje ikke så gøy. Men vitenskapen om det er i det minste interessant.
hva er star wars the force awakens vurdert
Mesteparten av tiden når du leser artikler om dette emnet, er svaret du får det Solen vil bruke opp sitt kjernebrensel, bli til en rød kjempe, sluke Merkur, Venus og Jorden , blåse av de ytre lagene , og blir deretter til en hvit dverg, avkjøles i evighet til den blir svart og fryser til nesten absolutt null.
Vær oppmerksom på at dette er sant, men det er egentlig ikke det som skjer med solsystemet , bare Sola og de tre første planetene (hvorav en har en egen interesse). Men det er også andre ting der ute, inkludert Mars og fire gigantiske planeter. De teller også. Jeck, Jupiter har i seg selv mer masse enn alt annet i solsystemet (unntatt solen, duh) til sammen, så dens skjebne er veldig viktig.
Hva skjer med dem alle?
Solsystemet, med objektstørrelser i målestokk, men ikke avstandene. Kreditt: Wikipedia / WP / PlanetUser
Et papir som nylig ble publisert, undersøker nøyaktig det . Generelt og på kort sikt er planetenes bevegelser rundt Solen forutsigbare. De følger ligninger som først ble lagt ut av Isaac Newton på 1600 -tallet, og vi bruker fortsatt disse likningene på omtrent samme måte i dag.
På sikt vil det imidlertid ikke fungere. Hvis du har mer enn to kropper som kretser rundt hverandre, blir systemet generelt kaotisk etter tilstrekkelig lang tid. Jeg mener ikke at ting bare flyr overalt; dette er i matematisk forstand av kaosteori; det vil si at det ikke er mulig å presis forutsi hvor planetene vil være på et tidspunkt i en fjern fremtid fordi du ikke kan nøyaktig måle deres posisjoner og bevegelser nå. Enhver tilfeldig feil, uansett hvor liten, forplanter seg gjennom ligningene, blir større over tid, og til slutt endrer solsystemkonfigurasjonen på uforutsigbare måter.
Kunstverk som viser en useriøs planet, kastet ut fra sitt solsystem og vandrer rundt i galaksen. Kreditt: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (Caltech-IPAC)
For å unngå det kan du kompensere noe ved å inkludere usikkerhetene i regnestykket og deretter kjøre ligningene mange ganger, og endre disse verdiene litt hver gang. Resultatet er en haug med forskjellige konfigurasjoner etter en tid, men du kan deretter se på dem statistisk. Som i hvor mange simuleringer samhandlet Jupiter og Saturn slik at Saturn ble kastet ut av solsystemet? Du kan ikke vite hvilken sim som er riktig, men du kan få en følelse av hva som vil skje på denne måten.
I det nye papiret gikk de enda lenger. For det første inkluderte de at solen mistet masse når den vokser til en rød kjempe. Det er viktig, for etter hvert som tyngdekraften blir svakere, og planetenes baner ekspanderer - fant de ut at planetene Mars gjennom Neptun får banene til å bli større med en faktor på omtrent 1,85 når solen mister omtrent halvparten av massen i neste 7 milliarder år.
Mer enn det inkluderte de også sjansene for at stjerner i galaksen kommer nær nok solen til å påvirke. Stjerner er små og veldig langt fra hverandre - den nærmeste stjernen til Solen er over 40 billioner kilometer unna - så møter som dette er sjeldne.
Men ikke eksisterende. Og hvis du kjører en simulering langt nok inn i fremtiden, blir en stjerne som sveiper i solsystemet uunngåelig. Så forskerne kjørte simuleringene sine i to deler. Den første var opp til Solen som mistet sin masse, og den andre var den lange perioden etter. De inkluderte semi-tilfeldige stjernemøter ved å bruke det faktiske galaktiske miljøet (antall stjerner per kubikklysår og bevegelsene deres) for å simulere det.
Kunstverk som viser jorden tilberedt av solen når den blir en rød kjempe ... forutsatt at den ikke blir oppslukt når solen ekspanderer. Kreditt: Wikimedia commons / fsgregs
De fant ut at i fase 1 (før solen svulmer opp), er planetene for nær solen til at det kan ha stor effekt. Stjerner måtte passere mye nærmere for å fjerne Neptun, og et slikt møte skjer på billioner år tidsskala. Ekstremt usannsynlig.
Men når solen først er en hvit dverg og planetene er lenger ute, går oddsen langt opp. Solens tyngdekraft er svakere, planeter er mer fjernt, og et tilfeldig stjernemøte har lettere for å fjerne planeter og slenge dem ut i det interstellare rommet.
De kjørte ti fulle simuleringer i denne konfigurasjonen. Det er ikke mange (vanligvis i situasjoner som dette kjøres hundrevis eller tusenvis), men de fikk slike lignende resultater hver gang de følte seg sikre på sine konklusjoner.
Et plott som viser tiden planetene kastes ut i ti (fargekodede) simuleringer av solsystemet. For eksempel er tiden den siste planeten i hver sim ble kastet ut på den øverste raden, der den tidligste (oliven) er 45 milliarder år, og den siste (lilla) er over 300 milliarder. I gjennomsnitt kastes Jupiter ut sist, men ikke alltid. Kreditt: Zink et al.
I utgangspunktet fant de ut at en stjerne sannsynligvis vil passere innen omtrent 75 milliarder kilometer hvert 10. milliardår eller så. Det er nært nok til å ha en viss effekt, og flere møter legger til. I noen simmene ble de ytre planetene destabilisert etter omtrent 45 milliarder år.
I alle simmene blir Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun kastet ut etter høyst en billion billion år. Ikke overraskende er Jupiter generelt den siste overlevende; det er det nærmeste inn, det mest massive og det vanskeligste å sparke ut.
I gjennomsnitt er den første planeten tapt etter 30 milliarder år, og den siste etter omtrent 100 milliarder. Når først den første planeten er kastet ut, er systemet destabilisert nok til at de to neste følger innen 5 milliarder år. De siste planetene har en tendens til å somle for ytterligere 50 milliarder, fordi det ikke er noen andre planeter i systemet igjen å samhandle med og stikke det gravitasjonelt.
Jeg vil merke en stor ting de utelot i simuleringene sine: Mars. De bemerker at det kan være den siste planeten som overlever, siden den er nærmest solen og trenger et veldig tett stjernemøte for å kaste den bort. Så hvis du leter etter en veldig langsiktig eiendomsinvestering, er den fjerde steinen fra Solen-når den først blir den første og eneste steinen-veien å gå.
I avisen bemerker de at de ikke inkluderer stjernemøter med binære stjerner , som er mer effektive til å peke på solsystemet, så resultatene de finner er sannsynligvis øvre grenser for hvor lenge systemet vil vare.
Illustrasjon av et kosmisk togvrak: Melkeveien/Andromeda galakse kollisjon, fire milliarder år fra nå. Kreditt: NASA, ESA, Z. Levay og R. van der Marel (STScI), T. Hallas og A. Mellinger
Også, Melkeveien vil kollidere med Andromeda -galaksen om 4,6 milliarder år , mens solen fremdeles er en relativt normal stjerne, og det sto de heller ikke for. Møter vil trolig skje oftere når antall stjerner i den resulterende sammenslåtte galaksen har dobbelt så mange som vi gjør nå. Kollisjonen vil også røre ting mye opp, så dette kan uansett være uaktuelt. Solen kan slippe inn i kjernen i galaksen der stjerner er rikelig og møter vanlige, eller bli kastet ut i forstedene der møter er sjeldne. Og dette er alt lenge før det gjennomsnittlige stjernemøtet påvirker simmene deres.
Så tydelig at det er mer arbeid som må gjøres her. Men dette er et utmerket skritt for å finne ut av alt.
jane austen stolthet og fordommer bok
Noen ganger lurer jeg på, hvorfor er jeg så fascinert av dette emnet? Jeg mener, Jeg skrev bokstavelig talt en hel bok om dette . Det er mer enn bare den morbide fascinasjonen for noe som en skrekkfilm, tror jeg.
Vi ser på solsystemet som uforanderlig, men det er over en menneskelig levetid. Over lang perioder det endrer seg mye, og det er en rystelse av vår selvtilfredshet.
Men mer enn det, det er en merkelig tiltrekning til ideen om dyp tid, ikke bare millioner eller til og med milliarder, men billioner år, eller til og med epoker som får disse tallene til å virke som et enkelt hakk. Det er et vindu inn i noe de fleste av oss egentlig aldri har vurdert før. Hva om vi lar tiden løpe videre egentlig lang? Hva skjer da?
Stjernene løper ut. Planeter blir kastet ut i verdensrommet. Galakser kolliderer. Det skjer ganske mye , faktisk.
Universet er nesten 14 milliarder år gammelt, og vi tror det er lenge. Men egentlig er det bare å komme i gang.
