Күн системасы кантип жана качан өлөт

2024 Автор: Malcolm Clapton | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 04:03

Бизде дагы бир аз убакыт бар, болжол менен 5-7 миллиард жыл.

Буга чейин эки ай Жерди айланып, кийин биригип кеткен. Титан, Сатурндун спутниги, биздин планетанын идеалдуу аналогу, анда жашоо болушу мүмкүн. Ал эми Юпитер менен Плутондун ортосунда турган астероиддер эмнегедир “кентаврлар” деп аталат. Космос жөнүндөгү ушул жана башка фактылар тууралуу «Жердин эки Айы болгондо. Каннибал планеталары, муз гиганттары, ылай кометалары жана түнкү асмандын башка шамдары”, жакында “Альпина фантастика” басма үйү тарабынан жарык көргөн.

Күн системасынын тарыхына кызыктуу экскурсиянын жаратуучусу - америкалык планетардык окумуштуу жана астроном Эрик Асфог. Жазуучу Туксондогу планеталарды жана айды изилдөө лабораториясында гана иштебестен, НАСАнын экспедицияларына да активдүү катышат. Мисалы, Юпитер жана анын жандоочуларын изилдеген Галилео миссиясы. Лайфхаккер окумуштуунун эмгегинин биринчи бөлүмүнөн үзүндү жарыялайт.

Кээде суук башталганда кайра жанып турган ичтен күйүүчү кыймылдаткыч сыяктуу, жаш Күн алгачкы бир нече миллион жыл ичинде жогорку активдүүлүктүн үзгүлтүксүз жарылуусун башынан өткөргөн. Бул өнүгүү баскычынан өткөн жылдыздар тиешелүү топ жылдыздагы жакшы изилденген активдүү жылдыздын атынан Т-Таури жылдыздары деп аталат. Жылдыздар төрөт азабы стадиясынан өтүп, акырында эң оор жана эң жаркырагандары көк, чоң жана абдан ысык болуп калат, ал эми эң кичинелери кызыл, муздак жана бүдөмүк болуп калат деген эрежеге баш ийишет.

Эгер сиз бардык белгилүү жылдыздарды графикке салсаңыз, сол жакта көк жылдыздар, оңдо кызыл жылдыздар, ылдыйда күңүрт жана жаркыраган жылдыздар жогоруда болсо, алар негизинен сол жактагы сызык боюнча тизилет. төмөнкү оң бурчка бурч. Бул сызык негизги ырааттуулук деп аталат жана анын так ортосунда сары Күн турат. Ошондой эле, негизги ырааттуулукта көптөгөн өзгөчөлүктөр бар, ошондой эле негизги ырааттуулукка өнүгө элек жаш жылдыздар жана аны таштап кеткен эски жылдыздар жашашат.

Күн, өтө жөнөкөй жылдыз, 4,5 миллиард жыл бою дээрлик туруктуу интенсивдүүлүк менен өзүнүн жылуулук жана жарыгын чыгарат. Бул өтө экономикалык жактан күйүп турган кызыл эргежээлдердей кичинекей эмес. Бирок 10 миллион жылдан кийин күйүп кете тургандай чоң эмес, суперноваларга бара турган көк гиганттардагыдай.

Биздин Күн жакшы жылдыз, андыктан резервуарыбызда күйүүчү май дагы эле жетиштүү.

Анын жарыктыгы акырындык менен өсүп жатат, ал түзүлгөндөн бери болжол менен төрттөн бирине көтөрүлдү, бул аны негизги ырааттуулук боюнча бир аз жылдырды, бирок сиз ага эч кандай доомат койбойсуз. Албетте, мезгил-мезгили менен биз Күн магниттик көбүктү чыгарып, планетабызды радиациянын агымдары менен жууп салганда, биз короналдык массалардын чыгарылышына туш болобуз. Кызыгы, бүгүнкү күндө биздин жасалма тармагыбыз короналдык массаны чыгаруунун таасирине эң алсыз, анткени бул окуяга байланыштуу электромагниттик импульс бир нече жумадан эки жылга чейинки мөөнөткө электр тармагынын чоң участокторунун ишин үзгүлтүккө учуратышы мүмкүн. 1859-жылы заманбап тарыхтагы эң чоң корондук аткылоо телеграф кеңселеринде жана укмуштуудай аврора бореалында учкундарды пайда кылган. 2013-жылы Лондондун Lloyd's камсыздандыруу компаниясы азыркы Кошмо Штаттарда мындай короналдык эмиссиядан келтирилген зыян 0,6 триллион доллардан 2,6 триллион долларга чейин жетет деп эсептеген. … Бирок, башка планеталык системалар менен салыштырганда, бул иш толугу менен зыянсыз.

Бирок бул дайыма эле боло бербейт. Болжол менен 5-7 миллиард жылдан кийин биз үчүн "кудайлардын күүгүмү" башталат, акыркы баш аламандык, анын жүрүшүндө планеталар өз орбиталарын таштап кетишет. Негизги ырааттуулуктан чыккандан кийин Күн кызыл гигантка айланат жана бир нече миллион жылдан кийин Меркурийди, Венераны, балким, Жерди жутуп алат. Андан кийин ал жыйрылып, өзүнүн массасынын жарымын космоско ыргытат. Коңшу жылдыздардын астрономдору алардын асманында бир нече миң жылдан кийин жок боло турган газдын кеңейген "жаңы" кабыгын байкай алышат.

Күн мындан ары сырткы Оорт булутун кармабайт, анын денелери космостук арбактар катары жылдыздар аралык мейкиндикте тентип кетишет. Жылдыздын калдыгы ал ак эргежээлге, гравитациялык энергиясынан ак нур менен жаркырап турган өтө тыгыз денеге айланганга чейин жыйрылат - эптеп тирүү, бирок жаркыраган, Жердин өлчөмүндөй, бирок миллиард эсе оор. Бул биздин Күн системасынын тагдыры деп эсептейбиз, себеби Күн катардагы жылдыз болгондуктан жана эволюциянын ар кандай этаптарында мындай жылдыздардын көптөгөн мисалдарын көрүп жатабыз, ал эми жарым-жартылай биздин мындай процесстер жөнүндөгү теориялык түшүнүгүбүз алдыга секирип жана байкоолордун натыйжалары менен жакшы макулдашып жатат.

Кызыл гиганттын кеңейүүсү аяктап, Күн ак эргежээлге айлангандан кийин, планеталар, астероиддер жана ички Күн системасынын башка калдыктары ага спираль түрүндө түшө баштайт - адегенде газдын басаңдоосунан, андан кийин толкундуу күчтөрдүн аракети - супер жыш калдыктар калмайынча, жылдыздар планеталарды бир-бирден жарып жиберишпейт. Акырында, негизинен Жердин жана Венеранын үзүлгөн мантияларынан турган жерге окшош материалдардын диски пайда болот, алар талкаланган жылдыздын үстүнө спираль менен түшөт.

Бул жөн эле фантазия эмес: астрономдор бул сүрөттү бир нече коңшулаш "булганган ак эргежээлдердин" спектроскопиялык көрсөткүчтөрүнөн көрүшөт, мында тоо текти түзүүчү элементтер - магний, темир, кремний, кычкылтек - жылдыздын атмосферасында ченге ылайык келген санда бар. оливин сыяктуу силикат классындагы минералдардын курамы. Бул өткөндүн Жерге окшош планеталардын акыркы эскертүүсү.

***

Күндөн бир топ чоң жылдыздардын айланасында пайда болгон планеталардын тагдыры азыраак кызыктуу болот. Массивдуу жылдыздар жүз миллиондогон градус температурада күйүп, катуу синтезде суутек, гелий, көмүртек, азот, кычкылтек жана кремнийди керектешет. Бул реакциялардын продуктылары жылдыз критикалык абалга жеткенге чейин барган сайын оор элементтерге айланат жана супернова сыяктуу жарылып, анын ички бөлүгүн диаметри боюнча бир нече жарык жылына чачыратып, ошол эле учурда дээрлик бардык оор элементтерди түзүшөт. Анын айланасында калыптанышы мүмкүн болгон планетардык системанын келечеги жөнүндөгү маселе риторикалык суроого айланат.

Азыр бардык көздөр Орион топ жылдызынын сол ийнин түзгөн жаркыраган жылдыз Бетелгейзеге бурулган. Ал Жерден 600 жарык жылы алыс, демек, ал өтө алыс эмес, бирок, бактыга жараша, биздин эң жакын коңшуларыбыздан эмес. Бетельгейзенин массасы Күндүн массасынан сегиз эсе чоң жана эволюциялык моделдер боюнча анын жашы болжол менен 10 миллион жыл.

Бир-эки жуманын ичинде бул жылдыздын жарыгы жарыгы боюнча Айдын нуруна теңелип, андан кийин ал өчө баштайт; эгер бул сизге таасир этпесе, анда 1 астрономиялык бирдик аралыктан бул жакынкы короодо суутек бомбасынын жарылганын көргөндөй экенин эстен чыгарбаңыз. Геологиялык убакыттын өтүшү менен, суперновалар Жерге бир топ жакын жарылып, биздин планетаны нурлантып, кээде анда массалык жок болуп кетишине алып келди, бирок бизге эң жакын жылдыздардын бири дагы азыр жарылып кетпейт.

Супернованын бул түрү үчүн "хит зонасы" 25тен 50 жарык жылына чейин, ошондуктан Бетелгейзе бизге эч кандай коркунуч туудурбайт.

Салыштырмалуу жакын жана чоң өлчөмдө болгондуктан, бул жылдыз биз телескоп аркылуу майда-чүйдөсүнө чейин көрө алган биринчи жылдыз. Сүрөттөрдүн сапаты начар болгону менен, алар Betelgeuse 30 жыл ичинде өз огунда бир төңкөрүш жасаган жарым-жартылай өчүп калган шарга окшош, кызыктай туура эмес сфероид экенин көрсөтүп турат. Биз Pierre Kervella et al., "The Close Circumstellar Environment of Betelgeuse V. Rotation Velocity and Molecular Envelope Properties from ALMA," Astronomy & Astrophysics 609 (2018) тарабынан жасалган чоң шлейф же деформацияны көрүп жатабыз. Ал чындап эле каалаган учурда жарылып кетүүгө даяр окшойт. Бирок, чындыгында, бул окуянын жарыгын көрүү мүмкүнчүлүгүнө ээ болушубуз үчүн, Бетелгейзе Кеплер менен Шекспирдин күндөрүндө майда-чүйдөсүнө чейин учуш керек болчу.

Массалык жылдыз жарылганда анын химиялык ашканасынын эшиктери илмектеринен учуп кетет. Термоядролук очоктон чыккан күл ар тарапка чачырап, гелий, көмүртек, азот, кычкылтек, кремний, магний, темир, никель жана башка синтез продуктулары секундасына жүздөгөн километр ылдамдыкта тарайт. Кыймыл учурунда максималдуу массасы 60 атомдук бирдикке жеткен бул атомдук ядролор кыйраган жылдыздын өзөгүнөн чыккан жогорку энергиялуу нейтрондордун агымы (массасы протондорго барабар, бирок электрдик заряды жок бөлүкчөлөр) тарабынан массалык түрдө бомбаланат..

Мезгил-мезгили менен атомдун ядросу менен кагылышкан нейтрон ага жабышып калат; Мунун баарынын натыйжасында супернова жарылуусу жашоонун болушу үчүн зарыл деп эсептелген комплекстүү элементтердин жана көптөгөн радиоактивдүү элементтердин ылдам синтези менен коштолот. Бул изотоптордун кээ бирлеринин жарым ажыроо мезгили секунда гана, башкалары, мисалы ⁶⁰Fe жана ²⁶Ал, болжол менен миллион жыл ичинде биздин протопланетар тумандуулуктун пайда болушун талап кылган чирип, үчүнчүсү, айталы. ²³⁸U, алдыда узак жол бар: алар миллиарддаган жылдар бою геологиялык жылытууну камсыз кылат.. Үстүндөгү жазуу ядродогу протондор менен нейтрондордун жалпы санына туура келет - бул атомдук масса деп аталат.

Бетелгейзе жарылганда ушундай болот. Бир секунданын ичинде анын өзөгү бир нейтрон жылдызынын өлчөмүнө чейин кичирейип, анын бир чай кашык затынын салмагы миллиард тоннага жеткен ушунчалык тыгыз объект жана балким кара тешикке айланат. Ошол эле учурда, Betelgeuse болжол менен 10 атырылып чыгат⁵⁷ нейтрино, энергияны ушунчалык тез алып кетүүчү, сокку толкуну жылдызды үзүп салат.

Бул атомдук бомбанын жарылуусуна окшош, бирок триллиондогон эсе күчтүү болот.

Жерден келген байкоочулар үчүн Betelgeuse бир нече күндүн ичинде жылдыз асмандын бир бөлүгүн жарык менен каптаганга чейин жарыкты жогорулатат. Кийинки бир-эки жуманын ичинде ал өчүп, андан соң анын борборундагы компакт желмогуздун нурланткан газ булутунун жаркыраган тумандыгына кирип кетет.

Эки нейтрон жылдызы өз ара тартылуу тузагына түшүп, спираль болуп кагылышып жатканда пайда болгон килондук жарылууларга салыштырмалуу суперновалар кубарып, балким, алтын жана молибден сыяктуу оор элементтердин космосто пайда болушу килоновдордун аркасында болушу мүмкүн. … Бул эки дене буга чейин эле акылга сыйбас тыгыз - ар биринде 10 чакырымдык астероиддин көлөмүнө жык толгон Күндүн массасы бар - ошондуктан алардын биригиши гравитациялык толкундарды, мейкиндиктин жана убакыттын структурасында толкундарды пайда кылат.

Узак убакыттан бери болжолдонгон гравитациялык толкундар биринчи жолу 2015-жылы LIGO деп аталган миллиард долларлык аспап менен жазылган. Биринчи гравитациялык толкун 2015-жылы сентябрда Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) тарабынан жазылган. 1,3 аралыкта эки кара тешиктин биригиши. Жерден миллиард жарык жылы. (Лазердик интерферометр гравитациялык-толкун обсерваториясы, «Лазер-интерферометриялык гравитациялык-толкун обсерваториясы»). Кийинчерээк, 2017-жылы гравитациялык толкун 1,7 секунда айырма менен келген гамма-нурлануунун жарылышы менен такыр башка аспап – чагылгандын жаркылдаганы жана жарк эткени сыяктуу.

Гравитациялык жана электромагниттик толкундардын (б.а. фотондор) миллиарддаган жылдар бою мейкиндикти жана убакытты басып өткөнү таң калыштуу жана алар бири-биринен толугу менен көз каранды эместей сезилет (тартылуу менен жарык башка нерселер), бирок ошого карабастан ошол эле убакытта. Балким, бул арзыбаган же алдын ала айтууга боло турган көрүнүш, бирок жеке мен үчүн тартылуу күчү менен жарыктын бул синхрондуулугу Ааламдын биримдигин терең мааниге толтурду. Бир килонова миллиард жыл мурун, миллиард жарык жыл мурун болгон жарылуу коңгуроонун алыскы үнүндөй сезилет, анын үнү космостун түпкүрүндө кандайдыр бир жерде болушу мүмкүн болгондор менен байланышты мурда болуп көрбөгөндөй сезет. Айды карап, жакындарыңды ойлоп, алар да көрүп турганын эстегендей.

Ааламдын кантип пайда болгонун, жашоо дагы кайсы жерде болушу мүмкүн экенин жана эмне үчүн планеталар мынчалык айырмаланарын билгиңиз келсе, анда бул китеп сөзсүз сиз үчүн. Эрик Асфог Күн системасынын жана жалпы эле Космостун өткөнү жана келечеги жөнүндө кеңири айтып берет.

Alpina Non-Fiction журналы Lifehacker окурмандарына TWOMOONS промо-кодун колдонуу менен Жерде эки ай болгондон кагаз версиясына 15% арзандатуу тартуулайт.