Wingu la Oort

2024 Mwandishi: Seth Attwood | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 16:17

Filamu za kisayansi zinaonyesha jinsi meli za anga zinavyoruka hadi kwenye sayari kupitia uga wa asteroidi, huepuka kwa ustadi sayari kubwa na hata kupiga risasi kwa ustadi zaidi kutoka kwa asteroidi ndogo. Swali la asili linatokea: "Ikiwa nafasi ni tatu-dimensional, si rahisi kuruka karibu na kikwazo hatari kutoka juu au chini?"

Kwa kuuliza swali hili, unaweza kupata mambo mengi ya kuvutia kuhusu muundo wa mfumo wetu wa jua. Wazo la mwanadamu juu ya hii ni sayari chache, ambazo vizazi vya zamani vilijifunza shuleni katika masomo ya unajimu. Kwa miongo kadhaa iliyopita, taaluma hii haijasomwa hata kidogo.

Hebu jaribu kupanua mtazamo wetu wa ukweli kidogo, kwa kuzingatia taarifa zilizopo kuhusu mfumo wa jua (Mchoro 1).

Katika mfumo wetu wa jua, kuna ukanda wa asteroid kati ya Mirihi na Jupita. Wanasayansi, wakichanganua ukweli, wana mwelekeo zaidi wa kuamini kwamba ukanda huu uliundwa kutokana na kuharibiwa kwa moja ya sayari za mfumo wa jua.

Ukanda huu wa asteroid sio pekee, kuna mikoa miwili ya mbali zaidi, iliyopewa jina la wanaastronomia ambao walitabiri kuwepo kwao - Gerard Kuiper na Jan Oort - hii ni Ukanda wa Kuiper na Wingu la Oort. Ukanda wa Kuiper (Mchoro 2) uko katika safu kati ya obiti ya Neptune 30 AU. na umbali kutoka Jua wa takriban 55 AU. *

Kulingana na wanasayansi, wanaastronomia, Ukanda wa Kuiper, kama ukanda wa asteroid, una miili midogo. Lakini tofauti na vitu vya ukanda wa asteroidi, ambavyo zaidi vinaundwa na mawe na metali, vitu vya Ukanda wa Kuiper hutengenezwa zaidi kutoka kwa dutu tete (inayoitwa barafu) kama vile methane, amonia na maji.

Mizunguko ya sayari za mfumo wa jua pia hupitia eneo la ukanda wa Kuiper. Sayari hizi ni pamoja na Pluto, Haumea, Makemake, Eris na nyingine nyingi. Vitu vingi zaidi na hata sayari ndogo ya Sedna ina obiti karibu na Jua, lakini obiti zenyewe huenda zaidi ya ukanda wa Kuiper (Mchoro 3). Kwa njia, mzunguko wa Pluto pia huacha eneo hili. Sayari ya ajabu, ambayo bado haina jina na inajulikana tu kama "Sayari ya 9", ilianguka katika kundi moja.

Inatokea kwamba mipaka ya mfumo wetu wa jua haiishii hapo. Kuna malezi moja zaidi, hii ni wingu la Oort (Mchoro 4). Vitu katika Ukanda wa Kuiper na Wingu la Oort vinaaminika kuwa mabaki kutoka kwa kuundwa kwa mfumo wa jua takriban miaka bilioni 4.6 iliyopita.

Kushangaza katika fomu yake ni voids ndani ya wingu yenyewe, asili ambayo haiwezi kuelezewa na sayansi rasmi. Ni desturi kwa wanasayansi kugawanya wingu la Oort ndani na nje (Mchoro 5). Kwa njia, uwepo wa Wingu la Oort haujathibitishwa, hata hivyo, ukweli mwingi usio wa moja kwa moja unaonyesha uwepo wake. Wanaastronomia kufikia sasa wanakisia tu kwamba vitu vinavyounda wingu la Oort vilifanyizwa karibu na jua na hutawanywa mbali sana angani mapema katika uundaji wa mfumo wa jua.

Wingu la ndani ni boriti inayopanuka kutoka katikati, na wingu inakuwa duara zaidi ya umbali wa 5000 AU. na makali yake ni takriban 100,000 AU. kutoka kwa Jua (Mchoro 6). Kulingana na makadirio mengine, wingu la ndani la Oort liko katika safu ya hadi 20,000 AU, na la nje hadi 200,000 AU. Wanasayansi wanapendekeza kwamba vitu vilivyo katika wingu la Oort vinajumuisha kwa kiasi kikubwa maji, amonia na barafu za methane, lakini vitu vya mawe, yaani, asteroids, vinaweza pia kuwepo. Wanaastronomia John Matese na Daniel Whitmire wanabishana kwamba kuna sayari kubwa ya gesi ya Tyukhei kwenye mpaka wa ndani wa wingu la Oort (30,000 AU), labda sio wakaaji pekee wa ukanda huu.

Ikiwa unatazama mfumo wetu wa jua "kutoka mbali", unapata obiti zote za sayari, mikanda miwili ya asteroid na wingu la ndani la Oort liko kwenye ndege ya ecliptic. Mfumo wa jua umefafanua wazi maelekezo ya juu na chini, ambayo ina maana kuna mambo ambayo huamua muundo huo. Na kwa umbali kutoka kwa kitovu cha mlipuko, yaani, nyota, mambo haya hupotea. Wingu la Nje la Oort huunda muundo unaofanana na mpira. Hebu "tupate" kwenye makali ya mfumo wa jua na jaribu kuelewa vizuri muundo wake.

Kwa hili tunageuka kwa ujuzi wa mwanasayansi wa Kirusi Nikolai Viktorovich Levashov.

Katika kitabu chake "The Inhomogeneous Universe" inaeleza mchakato wa malezi ya nyota na mifumo ya sayari.

Kuna mambo mengi ya msingi katika nafasi. Mambo ya msingi yana mali na sifa za mwisho, ambazo jambo linaweza kuundwa. Ulimwengu wetu wa anga umeundwa kutokana na mambo saba ya msingi. Picha za macho katika kiwango cha nafasi ndogo ni msingi wa Ulimwengu wetu. Mambo haya yanaunda kiini chote cha Ulimwengu wetu. Ulimwengu wetu wa anga ni sehemu tu ya mfumo wa nafasi, na uko kati ya nafasi nyingine mbili-ulimwengu ambao hutofautiana katika idadi ya mambo ya msingi yanayounda. Iliyozidi ina 8, na ya msingi ni mambo 6 ya msingi. Mgawanyo huu wa maada huamua mwelekeo wa mtiririko wa jambo kutoka nafasi moja hadi nyingine, kutoka kubwa hadi ndogo.

Ulimwengu wetu wa anga-angani unapofungwa na ule ulio juu zaidi, mkondo hufanyizwa ambapo maada kutoka kwenye anga-angani inayoundwa na mambo 8 ya msingi huanza kutiririka katika anga-anga-ulimwengu wetu unaofanyizwa na mambo 7 ya msingi. Katika ukanda huu, dutu ya nafasi iliyo juu hutengana na dutu ya ulimwengu wetu wa anga inaunganishwa.

Kama matokeo ya mchakato huu, jambo la 8 hujilimbikiza katika eneo la kufungwa, ambalo haliwezi kuunda maada katika anga yetu ya anga. Hii inasababisha kutokea kwa hali ambayo sehemu ya dutu inayoundwa hutengana katika sehemu zake. Mmenyuko wa nyuklia hutokea na kwa ulimwengu wetu wa anga, nyota huundwa.

Katika ukanda wa kufungwa, kwanza kabisa, vipengele vyepesi na vilivyo imara huanza kuunda, kwa ulimwengu wetu hii ni hidrojeni. Katika hatua hii ya maendeleo, nyota inaitwa giant bluu. Hatua inayofuata katika malezi ya nyota ni usanisi wa vitu vizito kutoka kwa hidrojeni kama matokeo ya athari za nyuklia. Nyota huanza kutoa wigo mzima wa mawimbi (Mchoro 7).

Ikumbukwe kwamba katika ukanda wa kufungwa, awali ya hidrojeni wakati wa kuoza kwa dutu ya ulimwengu wa nafasi-ulimwengu na awali ya vipengele nzito kutoka kwa hidrojeni hutokea wakati huo huo. Katika kipindi cha athari za thermonuclear, usawa wa mionzi katika eneo la confluence hufadhaika. Nguvu ya mionzi kutoka kwenye uso wa nyota hutofautiana na ukubwa wa mionzi katika kiasi chake. Jambo kuu huanza kujilimbikiza ndani ya nyota. Baada ya muda, mchakato huu husababisha mlipuko wa supernova. Mlipuko wa supernova hutoa mizunguko ya longitudinal ya mwelekeo wa nafasi kuzunguka nyota. –quantization (mgawanyiko) wa nafasi kwa mujibu wa mali na sifa za mambo ya msingi.

Wakati wa mlipuko, tabaka za uso wa nyota zinatolewa, ambazo zinajumuisha hasa vipengele vyepesi (Mchoro 8). Ni sasa tu, kwa kipimo kamili, tunaweza kusema juu ya nyota kama Jua - sehemu ya mfumo wa sayari wa siku zijazo.

Kulingana na sheria za fizikia, mitetemo ya longitudinal kutoka kwa mlipuko inapaswa kuenea angani kwa pande zote kutoka kwa kitovu, ikiwa haina vizuizi na nguvu ya mlipuko haitoshi kushinda sababu hizi za kuzuia. Jambo, kutawanyika, inapaswa kuishi ipasavyo. Kwa kuwa anga-anga yetu iko kati ya nafasi nyingine mbili-ulimwengu unaoathiri, oscillations ya longitudinal ya mwelekeo baada ya mlipuko wa supernova itakuwa na sura sawa na miduara juu ya maji na kuunda curvature ya nafasi yetu kurudia umbo hili (Mchoro 9).. Ikiwa hapakuwa na ushawishi kama huo, tungeona mlipuko karibu na umbo la duara.

Nguvu ya mlipuko wa nyota haitoshi kuwatenga ushawishi wa nafasi. Kwa hiyo, mwelekeo wa mlipuko na ejection ya suala utawekwa na anga-ulimwengu, ambayo ni pamoja na mambo manane ya msingi na nafasi-ulimwengu unaoundwa kutokana na mambo sita ya msingi. Mfano wa kawaida zaidi wa hii inaweza kuwa mlipuko wa bomu la nyuklia (Mchoro 10), wakati, kwa sababu ya tofauti katika muundo na msongamano wa tabaka za anga, mlipuko huenea katika safu fulani kati ya wengine wawili, na kutengeneza. mawimbi makini.

Dutu na jambo la msingi, baada ya mlipuko wa supernova, kutawanyika, hujikuta katika maeneo ya curvature ya nafasi. Katika maeneo haya ya curvature, mchakato wa usanisi wa jambo huanza, na baadaye malezi ya sayari. Wakati sayari zinaundwa, hulipa fidia kwa mzingo wa nafasi na dutu katika maeneo haya haitaweza tena kuunganisha kikamilifu, lakini kupindika kwa nafasi katika mfumo wa mawimbi ya kuzingatia kutabaki - hizi ni njia ambazo sayari zimeunganishwa. na kanda za mashamba ya asteroid huhamia (Mchoro 11).

Kadiri eneo la mzingo wa nafasi unavyokaribia nyota, ndivyo tofauti ya kipenyo inavyoonekana zaidi. Inaweza kusema kuwa ni kali zaidi, na amplitude ya oscillation ya dimensionality huongezeka kwa umbali kutoka kwa eneo la muunganisho wa nafasi-ulimwengu. Kwa hiyo, sayari zilizo karibu na nyota zitakuwa ndogo na zitakuwa na sehemu kubwa ya vipengele nzito. Kwa hivyo, kuna vitu vizito zaidi kwenye Mercury na, ipasavyo, kadiri sehemu ya vitu vizito inavyopungua, kuna Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Pluto. Ukanda wa Kuiper utakuwa na vipengee vyenye mwanga mwingi, kama vile wingu la Oort, na sayari zinazoweza kuwa kubwa zinaweza kuwa kubwa za gesi.

Kwa umbali kutoka kwa kitovu cha mlipuko wa supernova, oscillations ya longitudinal ya dimensionality, ambayo huathiri uundaji wa obiti za sayari na uundaji wa ukanda wa Kuiper, pamoja na malezi ya wingu la ndani la Oort, kuoza. Mviringo wa nafasi hupotea. Kwa hivyo, vitu vitatawanyika kwanza ndani ya kanda za curvature ya nafasi, na kisha (kama maji kwenye chemchemi) huanguka kutoka pande zote mbili, wakati curvature ya nafasi inapotea (Mchoro 12).

Takribani, utapata "mpira" na voids ndani, ambapo voids ni kanda ya curvature nafasi inayoundwa na oscillations longitudinal ya mwelekeo baada ya mlipuko supernova, ambayo jambo ni kujilimbikizia katika mfumo wa sayari na mikanda asteroid.

Ukweli ambao unathibitisha mchakato kama huo wa malezi ya mfumo wa jua ni uwepo wa mali tofauti za wingu la Oort kwa umbali tofauti kutoka kwa Jua. Katika wingu la ndani la Oort, mwendo wa miili ya cometary sio tofauti na mwendo wa kawaida wa sayari. Wanao imara na, mara nyingi, mzunguko wa mviringo katika ndege ya ecliptic. Na katika sehemu ya nje ya wingu, comets huenda kwa machafuko na kwa njia tofauti.

Baada ya mlipuko wa supernova na uundaji wa mfumo wa sayari, mchakato wa kutengana kwa dutu ya anga ya juu na muundo wa dutu ya ulimwengu wetu wa anga, katika ukanda wa kufungwa, unaendelea hadi nyota ifikie tena muhimu. hali na kulipuka. Ama vipengele vizito vya nyota vitaathiri eneo la kufungwa kwa nafasi kwa njia ambayo mchakato wa awali na kuoza utaacha - nyota itatoka. Taratibu hizi zinaweza kuchukua mabilioni ya miaka.

Kwa hiyo, kujibu swali lililoulizwa mwanzoni, kuhusu kukimbia kwa njia ya shamba la asteroid, ni muhimu kufafanua ambapo tunashinda ndani ya mfumo wa jua au zaidi. Kwa kuongeza, wakati wa kuamua mwelekeo wa kukimbia katika nafasi na katika mfumo wa sayari, inakuwa muhimu kuzingatia ushawishi wa nafasi za karibu na maeneo ya curvature.