Prieš 70 000 metų pro Saulės sistemos Oorto debesį praėjo rudų nykštukų, žinomų kaip Scholzo žvaigždė, pora, esanti tiesiog vandenilio sintezės gaubte jų šerdyje. Kitaip nei žvaigždės šioje iliustracijoje, jos nebuvo matomos žmogaus akiai.
Mes įpratę galvoti apie savo saulės sistemą kaip stabilią, ramią vietą. Žinoma, laikas nuo laiko mes sužinome, kad planetos ir kiti dangaus kūnai spardė kokią nors kometą ar asteroidą, tačiau didžiąja dalimi viskas išlieka nepakitusi. Net retas tarpžvaigždinis lankytojas nekelia daug rizikos, bent jau ne dėl tokio pasaulio, kaip mūsų, vientisumo. Tačiau visa mūsų Saulės sistema skrieja per galaktiką, o tai reiškia, kad ji turi šimtus milijardų galimybių artimai bendrauti su kita žvaigžde. Ar dažnai taip atsitinka ir kokios yra galimos to pasekmės? Mūsų skaitytojas užduoda klausimą:
- „Salik.biz“
Galimybių yra nuo įprastų incidentų, kai keli Oorto debesyje esantys daiktai išeina iš kelio, iki katastrofiškų susidūrimų su planeta ar jos išstūmimo iš sistemos. Pažiūrėkime, kas iš tikrųjų atsitiks.
Paukščių tako ir jį supančio dangaus tankio žemėlapis, kuriame aiškiai matyti Paukščių Takas, Didieji ir Maži Magelano debesys, o jei atidžiai pažvelgsite, NGC 104 į kairę nuo Mažo debesies, NGC 6205 tiesiai virš ir į kairę nuo galaktikos šerdies, o NGC 7078 - tiesiai žemiau. Iš viso Paukščių Take yra apie 200 milijardų žvaigždžių.
Mūsų geriausiu vertinimu, Paukščių Take yra 200–400 milijardų žvaigždžių. Ir nors žvaigždės būna labai skirtingų dydžių ir masės, dauguma jų (3 iš 4) yra raudonosios nykštukės: nuo 8% iki 40% Saulės masės. Šių žvaigždžių dydis yra mažesnis nei saulės: vidutiniškai apie 25% Saulės skersmens. Taip pat apytiksliai žinome Paukščių Tako dydį: tai yra maždaug 2000 šviesmečių storio ir 100 000 šviesmečių skersmens diskas, kurio centrinė išpjova yra 5 000–8 000 šviesmečių spindulio.
Galiausiai, palyginti su saule, tipiška žvaigždė juda 20 km / s greičiu: maždaug 1/10 greičio, kuriuo Saulė (ir visos žvaigždės) skrieja Paukščių Taku.
Nors Saulė juda Paukščių Tako plokštumoje nuo 25 000 iki 27 000 šviesmečių atstumu nuo centro, Saulės sistemos planetų orbitų kryptys nėra suderintos su galaktikos plokštuma.
Tokia yra žvaigždžių statistika mūsų galaktikoje. Yra daugybė detalių, niuansų ir gudrybių, į kurias nekreipsime dėmesio, pvz., Tankio pokytis priklausomai nuo to, ar esame spiralinėje rankoje, ar ne; faktas, kad daugiau žvaigždžių yra arčiau centro, nei arčiau krašto (o mūsų Saulė yra pusiaukelėje iki krašto); Saulės sistemos orbitų polinkis galaktikos disko atžvilgiu; maži pokyčiai, priklausomai nuo to, ar esame galaktikos plokštumos viduryje, ar ne … Bet mes galime jų nepaisyti, nes tik naudojant aukščiau nurodytus dydžius galime apskaičiuoti, kaip dažnai galaktikos žvaigždės yra tam tikru atstumu iki mūsų Saulės, todėl kaip dažnai galima tikėtis artimų susitikimų ar įvairių susidūrimų.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Atstumai tarp Saulės ir daugelio šalia esančių žvaigždžių yra tikslūs, tačiau kiekvienos žvaigždės - net didžiausios iš jų - mastelis turėtų būti mažesnė už vieną milijonąją dalį taško.
Šią vertę mes apskaičiuojame labai paprastai - mes apskaičiuojame žvaigždžių tankį, mus dominantį skerspjūvį (nustatomas pagal tai, kiek arti norite, kad žvaigždė priartėtų prie mūsų), ir greitį, kuriuo žvaigždės juda vienas kito atžvilgiu, ir tada visa tai padauginame į gauti susidūrimų skaičių per laiko vienetą. Šis susidūrimų skaičiavimo metodas tinka viskam, pradedant dalelių fizika ir baigiant kondensuotosios medžiagos fizika (ekspertams tai iš esmės yra Drude'o modelis) ir kaip ir taikomas astrofizikai. Jei darysime prielaidą, kad Paukščių Take yra 200 milijardų žvaigždžių, kad žvaigždės yra tolygiai paskirstytos diske (nekreipiant dėmesio į iškilimą) ir kad žvaigždės juda viena kitos atžvilgiu 20 km / s greičiu, tada nubrėždami sąveikų skaičiaus priklausomybę nuo atstumo iki Saulės, gauname taip:
Grafikas, rodantis, kaip dažnai Paukščių Tako žvaigždės pralenks tam tikrą atstumą nuo Saulės. Grafikas yra logaritminis abiejose ašyse, y ašis yra atstumas, o x ašis - tipiškas šio įvykio laukimas per metus.
Jis sako, kad vidutiniškai per visą Visatos istoriją galima tikėtis, kad artimiausias atstumas, kuriuo kita žvaigždė priartės prie Saulės, bus 500 AU arba maždaug dešimt kartų didesnis nei atstumas nuo Saulės iki Plutono. Jis taip pat siūlo, kad kartą per milijardą metų tikimasi, kad žvaigždė artės prie mūsų 1500 AU atstumu, kuris yra arti išsklaidyto Kuiperio juostos krašto. Ir dažniau, maždaug kartą per 300 000 metų, žvaigždė praeis per šviesų metų atstumą nuo mūsų.
Saulės sistemos logaritminis vaizdas, einantis iki artimiausių žvaigždžių, rodo, kaip toli driekiasi Kuiperio juostos ir Oorto debesys.
Tai neabejotinai naudinga ilgalaikiam mūsų saulės sistemos planetų stabilumui. Iš to išplaukia, kad per daugiau nei 4,5 milijardo metų egzistuojanti mūsų Saulės sistema, tikimybė, kad žvaigždė artės prie bet kurios iš mūsų planetų tokiu atstumu, kuris yra lygus atstumui nuo Saulės iki Plutono, yra maždaug 1 iš 10 000; tikimybė, kad žvaigždė priartės prie Saulės tokiu atstumu, kuris yra lygus atstumui nuo Saulės iki Žemės (o tai smarkiai sutrikdytų orbitą ir lemtų išstūmimą iš sistemos) yra mažesnė nei 1 iš 1 000 000 000. Tai reiškia, kad pro šalį praeiti tikimybė mums dar viena žvaigždė iš galaktikos, kuri mums galėtų sukelti rimtų nepatogumų, yra be galo maža. Kosmoso loterijoje nepralaimėsime - labai mažai tikėtina, kad kadangi dar nieko neįvyko, artimiausioje ateityje kažkas įvyks.
Vidinės ir išorinės planetų orbitos, paisančios Keplerio įstatymų. Tikimybė, kad žvaigždė praeis nedideliu atstumu nuo mūsų ir netgi tokiu atstumu, kuris yra panašus į atstumą iki Plutono, yra labai maža.
Bet žvaigždės praėjimo pro Oorto debesį (esantį 1,9 šviesmečio nuo Saulės) atvejai, kai buvo pažeista daugybės ledo kūnų orbita, per tą laiką turėjo susikaupti apie 40 000. Su tokiu žvaigždės praleidimu per Saulės sistemą atsirado daug įdomių dalykų., nes čia susilieja du veiksniai:
Oorto debesies objektai yra labai silpnai sujungti su Saulės sistema, todėl net ir labai mažas gravitacinis postūmis gali žymiai pakeisti jų orbitą.
Žvaigždės yra labai masyvios, todėl net jei žvaigždė keliauja tokiu atstumu nuo objekto, kuris yra lygus atstumui nuo saulės iki Saulės, ji gali ją pakankamai stipriai spardyti, kad pasikeistų jos orbita.
Iš to išplaukia, kad kaskart artėjant prie artėjančios žvaigždės, padidėja rizika, kad, tarkime, keletą milijonų metų po to mes galime susidurti su objektu iš Oorto debesies.
Kuiperio juostoje yra daugiausiai Saulės sistemos objektų, tačiau tolimesniame ir blankesniame Oorto debesyje ne tik yra daugiau objektų - jis taip pat yra jautresnis artimųjų masės trikdžiams, pavyzdžiui, kitai žvaigždei. Visi Kuiperio juostos ir Oorto debesų objektai Saulės atžvilgiu juda ypač mažu greičiu.
Kitaip tariant, nematysime artimųjų žvaigždžių poveikio apledėjusiems kometa veidams, kurie galbūt pateks į Saulės sistemą, kol maždaug 20 žvaigždžių iš eilės nepraeis pakankamai arti mūsų! Tai yra problema, nes nuo paskutinės žvaigždės sistemos Scholzo žvaigždė (kuri praėjo prieš 70 000 metų) jau yra už 20 šviesmečių. Tačiau iš šios analizės galima padaryti optimistinę išvadą: kuo geresnis mūsų žvaigždžių ir jų judesių žemėlapis, esantis už 500 šviesmečių nuo mūsų, tuo geriau galime numatyti, kur ir kada pasirodys nekontroliuojami Oorto debesies objektai. Ir jei mums rūpi apsaugoti planetą nuo objektų, įmestų į mūsų sistemą praleidžiant žvaigždes, tada tokių žinių įgijimas yra akivaizdus kitas žingsnis.
WISEPC J045853.90 + 643451.9, žalias taškas yra pirmasis ypač mažas rudasis nykštukas, kurį atrado „Wide-Infrared Survey Explorer“arba „WISE“(„Wide-Infrared Survey Explorer“). Ši žvaigždė yra 20 šviesmečių atstumu nuo mūsų. Norint ištirti visą dangų ir surasti visas žvaigždes, kurios galėtų praeiti šalia Saulės ir audros išnešti į Oorto debesį, prireiktų 500 šviesmečių.
Tam reikės pastatyti plataus kampo teleskopus, galinčius pamatyti silpnas žvaigždes dideliu atstumu. WISE misija tapo tokios technikos prototipu, tačiau atstumą, kuriame ji gali pamatyti žemiausias žvaigždes, tai yra, labiausiai paplitusio tipo žvaigždes, labai riboja jos dydis ir stebėjimo laikas. Infraraudonųjų spindulių kosmoso teleskopas, stebintis visą dangų, galėtų pažymėti mūsų apylinkes, papasakoti apie tai, kas gali ateiti pas mus, kiek laiko užtruks, iš kokių krypčių ir kurios žvaigždės sukėlė trikdžius tarp Oorto debesies objektų. Gravitacinė sąveika vyksta nuolat, net nepaisant didelių atstumų tarp žvaigždžių erdvėje; Oorto debesis yra didžiulis, ir mes turime labai ilgą laiką, kad iš ten esantys objektai skristų pro mus ir kažkaip paveiktų mus. Viskas įvyks per pakankamai ilgaiką galite įsivaizduoti.
Aleksandras Kolesnikas