Güneş sisteminden diğer yıldızlar geçerken ne olur?
Genellikle güneş sistemini (yıldız sistemi) kararlı ve çoğunlukla sessiz bir yer olarak düşünürüz. Tabii ki, gezegenler ve yörüngede dolanan diğer gök cisimleri, arada bir kuyrukluyıldızların veya asteroitlerin etrafında dolanacaklar, ancak çoğu durumda durum sabit. Ara sıra yıldızlararası ziyaretçiler bile çok fazla risk getirmeyecek, en azından bu sistemin bütünlüğünü etkilemeyecektir. Ancak tüm güneş sistemi Samanyolu'nda dönüyor, bu da diğer yıldızlarla "yakın öpüşmek" için yüz milyarlarca fırsat olduğu anlamına geliyor.
Efsane: 70.000 yıl önce, Scholz yıldızı olarak adlandırılan kahverengi bir cüce yıldız, çekirdeğinin hidrojen füzyonunu ateşlediği ve güneş sisteminin Oort Bulutu'ndan geçtiği sıfır noktasında bulunuyordu. Ancak, resimden farklı olarak, yine de insan gözüyle görülemez. Görüntü bilgisi ve telif hakkı: José A. Peas / SINC
Öyleyse böyle bir öpücük ne kadar sürer? Potansiyel tehlikeler nelerdir? Güneşin yakınından bir yıldız geçse ne kadar kötü olurdu? Öyleyse ciddi bir tehlikeye neden olmaya ne kadar yakın? Böyle bir olay kavramı nedir? Bu olasılıkların kapsamı çok geniştir, aşağıda gerçekte neler olabileceğine bakalım.
Efsane: Samanyolu ve çevreleyen gökyüzünün yıldız yoğunluğu haritası, Samanyolu, Büyük ve Küçük Macellan Bulutlarını açıkça göstermektedir.Yakından bakarsanız, NGC104 SMC'nin solunda, NGC 6205, soldaki Samanyolu çekirdeğinden biraz daha yüksekte ve NGC 7078 biraz daha düşüktür. Sonuç olarak, Samanyolu disk şeklindeki bölgesinde yaklaşık 200 milyar yıldız içerir. Görüntü bilgisi ve telif hakkı: ESA / GAIA
En iyi tahmin, Samanyolu'nda 200 ila 400 milyar yıldız olduğu. Yıldızların boyutları ve kütleleri farklılık gösterse de, yıldızların çoğu (yaklaşık 4 yıldızdan 3'ü), kütleleri güneş kütlesinin% 8 ila% 40'ı arasında olan kırmızı cücelerdir. Bu yıldızların fiziksel hacmi, güneşin çapının ortalama yaklaşık% 25'i ile güneşinkine benzer.
Bu yüzden muhtemelen Samanyolu'nun ne kadar büyük olduğunu biliyoruz: yaklaşık 2.000 ışıkyılı kalınlığında, yaklaşık 100.000 ışıkyılı çapında bir disk ve merkezi çıkıntının yarıçapı yaklaşık 5.000 ila 8.000 ışıkyılı. Güneşe göre tipik bir yıldızın hızı saniyede yaklaşık 20 kilometredir: galaksinin içinde hareket eden güneşin (ve tüm yıldızların) hızının yaklaşık onda biri.
Not: Güneş sistemi, Samanyolu düzlemindeki merkezden yaklaşık 25.000 ışıkyılı ila 27.000 ışıkyılı uzaklıkta olmasına rağmen, güneş sistemindeki gezegenlerin yörüngeleri galaksi ile tamamen tutarsızdır. Görüntü bilgisi ve telif hakkı: Science Minus Details
Bunlar Samanyolu'ndaki yıldızların istatistikleri, ancak burada pek çok ayrıntı göz ardı ediliyor, sarmal kollarda yoğunluk değişiminde olup olmadığımız gibi bazı tehlikeler ve ince farklılıklar, aslında daha çok merkezi yıldızlar ve dış yıldızlar (güneş Kenarın ortasında), güneş sisteminin yörüngesinin galaksiye göre eğimi, güneş sistemi gibi bir yıldızın Samanyolu'nun merkezinde olup olmadığına bağlıdır. Bunların göz ardı edilebilmesinin nedeni, yaklaşık değerlere dayanarak, bu sayıların bilim adamlarının galaksideki yıldızların güneşten belirli bir mesafedeki frekansını hesaplamasına izin vermesidir, bu nedenle güneş sisteminin sıklıkla çeşitli etkilerle karşılaşabileceği tahmin edilebilir.
Efsane: Güneş ile güneşe yakın birçok yıldız arasındaki mesafe doğrudur, büyük ölçekli yıldız ölçekli bir harita. Görüntü bilgisi ve telif hakkı: Andrew Z. Colvin / Wikimedia Common
Bilim adamlarının hesaplama yöntemi çok basittir: yıldızların sayı yoğunluğunu, kesitini (başka bir yıldızın kendinize yakın olmasını istediğiniz mesafe olarak tanımlanır) ve yıldızın göreceli hızını hesaplayın ve ardından çarpma oranını elde etmek için çarpın. Bu çarpışma hızı hesaplama yöntemi, parçacık fiziğinden yoğun madde fiziğine kadar tüm uygulamalar için yararlıdır (uzmanlar için bu temelde Drude modelidir (Drude modeli), ancak aynı zamanda astrofizik için de geçerlidir. Samanyolu'nda 200 milyar yıldız olduğunu varsayarsak, yıldızlar tüm diske eşit bir şekilde dağılmıştır (şişkinliği göz ardı ederek). Bu 20 km / s, yıldızın göreceli (kendisi) hareket hızıdır. Göreli hız, güneşten uzaklığa göre çizilirse (aşağıda) İlişki, alabileceğin tek şey bu.
Efsane: Samanyolu'ndaki yıldızların güneşten belirli bir uzaklıktan geçme sıklığı. Bu bir logaritmik grafiktir, y ekseni mesafedir, genellikle böyle bir olayın x ekseninde görünmesi için süre beklemeniz gerekir. Görüntü bilgisi ve telif hakkı: E. Siegel
Bu şekilde, ortalama olarak, evren tarihindeki bir yıldızın güneşe en yakın mesafesinin yaklaşık 500 AU (astronomik birimler (1AU = 1496x10 ^ 5 kilometre) veya güneşten Plüton'a olan uzaklığının yaklaşık olarak tahmin edilebileceğini bilebiliriz. On kez Her milyar yılda bir yıldız, dağınık Kuiper kuşağının kenarına yakın bir yerde, güneşten yaklaşık 1500 AU (astronomik birimler) içeri girecek Daha yaygın olarak, her 300.000 yılda bir, güneşten yaklaşık 1500 AU (astronomik birim) uzaklıkta bir yıldız olacaktır. 1 ışık yılı uzaklıkta.
Açıklama: Bu, güneş sistemimizin en yakın sonraki yıldız sistemine uzanan logaritmik bir görüntüsüdür.Şekil asteroit kuşağının, Kuiper kuşağının ve Oort bulutunun uzantısını göstermektedir. Oort Bulutu'ndan geçen yıldızlar yaygın olsalar da, bundan daha yakın mesafelerden geçmeleri son derece düşük bir ihtimaldir. Görüntü bilgisi ve telif hakkı: NASA
Bu, güneş sistemimizdeki gezegenlerin uzun vadeli istikrarı için faydalıdır. Güneş sisteminin 4,5 milyar yıllık tarihine göre, bir yıldızın herhangi bir gezegene yaklaşma olasılığı, güneşin Plüton'a ulaşma olasılığının 10.000'de biridir ve bir yıldızın güneşle bir gezegene yaklaşma olasılığı (bu, yörüngeye ciddi şekilde zarar verir ve neden olur) Ejeksiyon) 100 milyondan az bir milyarda bir parçadır. Bu, Samanyolu'nda başka bir yıldızın geçip ciddi zorluklara neden olma ihtimalinin çok düşük olduğu anlamına gelir. Ancak bu kadar düşük olayların olmayacağı da inkar edilemez.
Efsane: İç gezegenlerin ve dış gezegenlerin yörüngeleri Kepler'in yasasını izler. Plüton'un bile algılanabilir herhangi bir mesafeden yıldızları geçme olasılığı çok düşük. Görüntü bilgisi ve telif hakkı: NASA / JPL-Caltech / R. Hurt, E. Siegel tarafından değiştirildi
Ancak yıldız Oort Bulutu'ndan geçtiğinde (güneşten 1,9 ışık yılı uzaklıkta olarak tanımlanır), 40.000 katını aşmış ve çok sayıda buz kütlesini yok etmiş olabilir. Güneş sisteminden geçerken yıldızlar ilginç olabilir çünkü iki faktör birleşir:
1. Oort Bulutu'nun gök cisimleri güneş sistemiyle birlikte "çok gevşektir" (çünkü güneşin kuvveti görece zayıftır), bu da çok küçük bir yerçekimi kuvvetinin yörüngelerini önemli ölçüde değiştirmek için yeterli olduğu anlamına gelir.
2. Yıldız çok büyüktür, bu nedenle bir yıldız ile bu gök cisimleri arasındaki mesafe güneş ile aynıdır ve yörüngeyi değiştirmek için yeterli olabilir.
Bu yüzden, ne zaman dolaşan bir yıldızla yakın temasla karşılaşsak, önümüzdeki birkaç milyon yıl içinde Oort Bulutu'ndan gelen gök cisimleriyle çarpışabilir ve böylece riski artırabiliriz.
Efsane: Kuiper kuşağı, güneş sisteminde bilinen en çok sayıda gök cisimlerinin bulunduğu yerdir, ancak su samuru bulutu, daha sönük ve daha uzak, yalnızca daha fazla kütle karışıklığı içermiyor, aynı zamanda başka bir yıldız gibi geçme olasılığı da daha yüksek. Tüm Kuiper kuşağı ve Oort Bulutu nesnelerinin güneşe göre çok düşük bir hızda hareket ettiği unutulmamalıdır. Görüntü bilgisi ve telif hakkı: NASA ve William Crochot
Başka bir deyişle, bir yıldızın etkisi, diğer 20 yıldız güneş sistemiyle yakın temasa geçene kadar, buzlu kuyruklu yıldız benzeri gök cismi güneş sistemine önemli ölçüde etki etmeyecektir! Bu sorunlu, çünkü Güneşimden geçen en yakın yıldız sistemi olan Scholz yıldızı (70.000 yıl önce meydana geldi) 20 ışıkyılı uzaklıkta. Bununla birlikte, bu analizin potansiyel bir iyimserliği var: Güneş sistemi son 500 ışık yılı içindeyken, yıldızları ve hareketlerini daha iyi haritalamak ve anlamak ve gezgin yıldızların Oort Bulutu'nu ne zaman ve nerede etkileyeceğini daha iyi tahmin etmek mümkündür. Gök cisimleri. Odak noktası, gök cisimlerini yıldızlardan içe doğru "fırlatan" gezegensel savunmalara (dünya güvenliği) ise, bu tür bir bilgi, açık bir şekilde keşfedip ustalaşmak için bir sonraki adımdır!
Açıklamalar: WISEPC J045853.90 + 643451.9 yeşil renkte gösterilir NASA'nın Geniş Alan Kızılötesi Araştırma Kaynak Gezgini veya WISE tarafından keşfedilen ilk ultra düşük sıcaklık kahverengi cücedir. Bu yıldız bizden yaklaşık 20 ışıkyılı uzaklıkta ... Tüm gökyüzünü gözlemlemek ve güneşin yakınından geçebilecek yıldızları elde etmek için bugün ortaya çıkabilecek Oort bulut fırtınasının 500 ışıkyılına genişletilmesi gerekecek. Görüntü bilgisi ve telif hakkı: NASA / JPL-Caltech / UCLA
Bu, çok uzaktaki sönük yıldızları görebilen geniş alan araştırma teleskoplarının yapılmasını gerektirecektir. NASA'nın Geniş Alan Kızılötesi Araştırma Sondası (WISE) görevi bu prototiptir, ancak uzaklığı boyutları ve gözlem süreleri ile büyük ölçüde sınırlı olan en zayıf ve en yaygın yıldızları gözlemleyebilir. Tüm gökyüzü kızılötesi uzay teleskopu, çevremizdeki komşuları tasvir edebilir. Oort Bulutu gök cisiminde bu rahatsızlıklara hangi yıldızların ne zaman, hangi yönden gelebileceğini bilmek mümkündür.
Yerçekimi, her zaman meydana gelen etkileşimdir, çünkü uzaydaki yıldızlar arasında büyük bir mesafe olsa bile, Oort bulutu çok büyüktür ve iç güneş sistemini uzun vadeli bir ölçekte etkileme olasılığı çoktur. Yeterli fırsat varsa, hayal edebileceğiniz her şey gerçekleşecektir! Ama biz kısa ömürlü yaratıklar için bu çok uzun.Bir nesil sadece 80 yıldır ve zamanın uzun evreninde göksel olayların meydana gelmesi ya yüz milyonlarca yıllık birimler halinde ya da onbinlerce yıllık!
Brocade Park-Science Popularization Metin / Ethan Siegel / Forbes Science / S.W.A.B
