Ar įmanoma skristi per Jupiterį ir kada jie ras naują planetą: sako astrofizikas Vladimiras Surdinas
įvairenybės / / November 10, 2023
Ar tiesa, kad Žemė gali pakartoti Veneros likimą, o Marsas labai greitai bus kolonizuotas?
Svajojame apie tolimą erdvę, bet dar nelabai gerai pažįstame erdvės kampelį, kuriame gyvename. Astrofizikas Vladimiras Surdinas padėjo „Science Pulverizer“ podcast'o klausytojams atskirti mitus apie Saulės sistemą nuo tiesos.
Vladimiras Surdinas
Fizinių ir matematikos mokslų kandidatas, Maskvos valstybinio universiteto Fizikos fakulteto docentas, astronomas, mokslo populiarintojas, „Nežemiškos podcast“ autorius.
Ar tiesa, kad Saulė yra trečios kartos žvaigždė?
Po to supernovos sprogimas žvaigždžių medžiaga išsisklaido erdvėje. Iš jo gali iškilti naujos žvaigždės – naujos kartos šviesuliai. Ir dažnai galima išgirsti, kad mūsų Saulė yra trečios kartos žvaigždė. Galima sakyti, kad tai tiesa, persipynusi su mitais.
Su žmonių kartomis viskas paprasčiau: nesunku apskaičiuoti, kada sena bus pakeista nauja. Paprastai tai yra amžius, kai žmonės tapti tėvais, – tai yra 20–30 metų. Tai reiškia, kad kiekvieną šimtmetį atsiranda keturios ar penkios naujos kartos.
Su žvaigždėmis sunkiau. Priklausomai nuo jų masės, jie gali gyventi nuo kelių milijonų iki tūkstančių milijardų metų. Todėl niekas nepasakys, kiek žvaigždžių kartų jau buvo Visatoje prieš pasirodant Saulei.
Galite apytiksliai apskaičiuoti šviestuvų, kurių masė yra panaši į mūsų, eksploatavimo laiką. Žinome, kad Visata egzistavo maždaug 14 milijardų metų. Saulė yra apie 5 mlrd. Padalijame 14 iš 5 ir sakome: Saulė gali būti trečios kartos žvaigždė.
Tai apytikslė išvada: iš tikrųjų supernovos sprogimai buvo prieš pasirodymą mūsų šviesulys, gal daugiau ar mažiau. Bet mes tikrai žinome, kad Saulė nėra iš pirmosios žvaigždžių serijos. Ir todėl.
Astronomai tiria statybinės medžiagos, iš kurios gaminama Saulė ir planetos, cheminę sudėtį. Tam padeda meteoritai – statybiniai blokai, kurie išliko susiformavus mūsų žvaigždei ir Saulės sistemai.
Bet koks statybos projektas palieka šiukšles. Negalime žiūrėti į Saulės, į Žemės gelmes. Ir šios plytos ant mūsų krenta pačios, ir mes jas tyrinėjame.
Vladimiras Surdinas
Pasirodo, debesies, iš kurio vėliau gimė Saulė ir visos mūsų sistemos planetos, suspaudimo išvakarėse netoliese sprogo supernova. Medžiagos išmetimas buvo toks stiprus, kad kai kurie tos žvaigždės cheminiai elementai po sprogimo atsidūrė mūsų saulės debesyje.
Į Žemę nukritusiuose meteorituose mokslininkai rado aliuminio-26 radioaktyvus elementas. Ir tai atėjo pas mus būtent iš medžiagos, kuri buvo išmesta po supernovos sprogimo. Šio elemento galima rasti ne tik meteorituose, bet ir asteroiduose. Be jos maži dangaus kūnai, kurių skersmuo 50–100 kilometrų, jau seniai turėjo atvėsti. Tačiau paaiškėjo, kad viduje jie buvo šilti, nes aliuminis-26 ir toliau ardė ir kaitino dangaus akmenis.
Pačios supernovos dėka, kuri šiuo elementu užkrėtė mūsų besikuriančią Saulės sistemą. Jis vis dar, kaip maža viryklė, veikia planetų ir net mažų planetų gelmėse. Taigi Saulė tikrai nėra pirmoji karta: ji sugėrė ankstesnių kartų išmestą medžiagą. Bet kiek jų buvo – terminologijos klausimas. Gal trys, gal penki, gal penkiasdešimt penki.
Vladimiras Surdinas
Ar tikrai Merkurijus grįžta atgal?
Nuo Saulės pereiname į pirmąją sistemos planetą. Dažnai girdime apie Merkurijus retrogradinis – astrologų siūlymu jis virto memu. Jie sako, kad dėl daugelio mūsų problemų kalta ši maža planeta. O tiksliau, jo retrogradiškumas yra iliuzija, kad Merkurijus juda ne ta kryptimi, prie kurios esame įpratę, o kita kryptimi. Pasak astrologų, tai kelia problemų žmonėms Žemėje.
Taip, mūsų planetos stebėtojams Merkurijus kartais keičia kryptį. Tai ne mitas. Ar tai tiesa, astronomai vartokite skirtingą terminologiją ir vadinkite tai atvirkštiniu arba atgaliniu judėjimu. Bet tai tikrai neturi įtakos žemiškiems reikalams.
Atvirkštinio judėjimo fenomeną paaiškinti labai paprasta. Visi, važiuodami automobiliu ar traukiniu, pastebėjome, kaip stulpai ar medžiai bėga atgal. Arba kaip automobilis iš pradžių aplenkia sunkvežimį, o paskui nutolsta nuo mūsų. Taip nenutinka, nes jis važiuoja priešinga kryptimi – jo greitis tiesiog daug mažesnis nei mūsų.
Tas pats nutinka žemiškiems stebėtojams ir matomoms planetoms.
Ne tik Merkurijus – bet kuri Saulės sistemos planeta, kurią karts nuo karto stebime iš Žemės, sustoja žvaigždžių fone ir pradeda judėti atgal. Faktas yra tas, kad Žemė savo judėjimu lenkia ją – joje nėra nieko sudėtingo.
Vladimiras Surdinas
Įdomu tai, kad Venera ir Uranas mums visada yra retrogradiniai. Bet tai ne apie judėjimas aplink Saulę, bet apie sukimąsi aplink savo ašį. Tai yra, Venera ir Uranas sukasi ne ta pačia kryptimi kaip ir visos kitos planetos, o priešinga kryptimi.
Ar Žemės laukia liūdnas Veneros likimas?
Pakalbėkime apie artimiausią Žemės kaimyną plačiau. Ji labai panaši į mūsų planetą – jos dydis, masė, atstumas iki Saulės skiriasi mažai. Tačiau Venera sukasi aplink savo ašį maždaug 220 kartų lėčiau nei Žemė ir netgi priešinga kryptimi. Veneros diena trunka beveik du trečdalius žemės metai. Mokslininkai dar negali pasakyti, koks reiškinys pirmiausia atliko stabdžio vaidmenį, o paskui privertė Venerą suktis atgal. Tačiau mokslas taip pat bando išspręsti šią problemą.
Mokslininkai mano, kad kažkada kaimyninėje planetoje taip pat taškėsi vandenynai, o dangus buvo mėlynas. Tačiau šiandien jos atmosferą sudaro 96% anglies dioksido, o paviršių nuo stebėtojų slepia tankus sieros rūgšties debesų sluoksnis.
Veneros atmosfera yra maždaug 100 kartų sunkesnė už Žemės ir visiškai nekvėpuoja. Planetos paviršiaus temperatūra siekia 460 °C. Alavas ir švinas, jei jų ten randasi, greičiausiai ištirps, o gal susirinks į upes ar ežerai.
Tačiau planeta ne visada buvo tokia, ir tai ne mitas, o darbinė hipotezė. Tai galima patikrinti siunčiant zondus ir įrangą echolokacijai į Venerą. Tačiau tai vis dar sunku padaryti. Temperatūra, palyginama su aukštakrosnės šiluma, neleidžia atlikti laisvų tyrimų.
Tačiau klausimas, ar mūsų planeta pakartos savo kaimyno likimą, yra labai svarbus. Atsakymas priklauso ir nuo mūsų, žmonių.
Deginame milijonus metų per dešimtmečius žemėje susikaupusį kurą. Ir mes išmetame į atmosferą tą patį anglies dvideginį, kuris šiandien yra atsakingas už šiltnamio efektą Veneroje. Mes padarome savo atmosferą panašią į Veneros atmosferą. Taigi galime perkaisti savo planetą – tai faktas.
Vladimiras Surdinas
Ar įmanoma kolonizuoti Marsą
Jei žemės klimatas pradeda artėti prie Veneros, galite pabandyti kolonizuoti Marsą. Ši idėja jau svarstoma mokslo bendruomenėje. Tačiau vargu ar žmonės sugebės Raudonojoje planetoje sukurti visiškai autonomišką sistemą, kuri nepriklausys nuo visko, ko reikia, tiekimo iš Žemės.
Dabar galime galvoti apie žvalgybinius skrydžius į Marsą. Galbūt vėliau ten atsiras mokslinės bazės inžinieriams ir tyrinėtojams. Tačiau jie visiškai priklausys nuo transporto skrydžių iš mūsų planetos. O ką nors pristatyti į Marsą šiandien yra neįsivaizduojamai brangu. Juk net aprūpinimas ISS, kuris nepalieka Žemės orbitos, kainuoja nemažus pinigus.
Ši statinė su keliais kosmonautais skrenda šalia mūsų – vos 400 kilometrų virš Žemės paviršiaus. Ir kiekvienas litras vandens, kurį mes ten pristatome, kainuoja maždaug 20–25 tūkstančius dolerių. Kiekvienas duonos kilogramas kainuoja 25 tūkstančius dolerių. Taigi apsvarstykite.
Vladimiras Surdinas
O Marso logistika mums tikriausiai kainuos daug brangiau. Taigi šiandien dar anksti kalbėti apie Raudonosios planetos kolonizaciją.
Ar tiesa, kad per Jupiterį galite skristi tarsi per debesį?
Už Marso yra dujų milžinai Jupiteris ir Saturnas. Daugelis žmonių mano, kad jei planeta susideda iš dujų, tada pro ją galima lengvai pereiti. praskristi, pavyzdžiui, erdvėlaivyje. Ir tai nėra sunkiau nei lėktuvui įveikti debesų kaupimąsi.
Bet tai yra mitas. Dujų milžinas Jupiteris yra planeta, kurios masė yra daugiau nei 300 kartų didesnė už Žemę ir 10 kartų didesnė. Jei kas nors kosminiame laive atsitrenks į jo tankią atmosferą, jis ten akimirksniu sudegs, kaip meteoras žemės oro gaubte.
Kartkartėmis matome, kaip į Jupiterį atsitrenkia ne erdvėlaiviai, o kometos ar asteroidai. Kas jiems darosi? Akimirksniu jie išgaruoja susidūrę su dujiniu – taip, dujiniu, bet labai tankiu planetos paviršiumi.
Vladimiras Surdinas
Griežtai kalbant, Jupiteris ir Saturnas yra net ne dujinės, o skystos planetos. Jų išorinis ir labai plonas apvalkalas iš tikrųjų pagamintas iš dujų. Bet tada dėl didelio slėgio jis virsta skysčiu. Todėl galime sakyti, kad Jupiteris yra milžiniškas skysto vandenilio rutulys, impregnuotas heliu. O bandymas per jį skristi – tarsi atsitrenkti į pilvą į vandenį nelemto kritimo metu. Tik smūgio jėga bus nepamatuojamai didesnė.
Yra dar vienas mitas apie Jupiterį: jis traukia asteroidus prie savęs ir jiems neleidžia kristi ant žemės. Todėl milžinas neva saugo mūsų planetą nuo dangaus akmenų poveikio.
Tiesa, Jupiteris sulaiko kai kuriuos Žemės link skrendančius asteroidus. Tačiau jo trauka keičia kitų kūnų kryptis. Be Jupiterio jie nesunkiai praskris pro Žemę, tačiau nauja trajektorija priveda prie susidūrimo su mūsų planeta. Taigi balansas yra teisingas. Jupiteris smūgių skaičiaus nesumažina – jis tiesiog iškeičia vienus objektus į kitus.
Ar yra dar viena dar neatrasta planeta Saulės sistemoje?
2006 m. Plutonas buvo išbrauktas iš klasikinių planetų sąrašo ir priskirtas daugeliui nykštukinių planetų. Tai yra, tai nėra devinta Saulės sistemos planeta. Nepaisant to, šventa vieta niekada nebūna tuščia. Gali būti, kad Saulės sistemoje tikrai yra kita planeta. Tai liudija dviejų matematikų grupių – amerikiečių ir japonų – skaičiavimai.
Pirmieji – Michaelas Brownas ir Konstantinas Batyginas – skaičiavimus atliko daugiau nei prieš 10 metų. Ir jie matematiškai patvirtino kitos planetos buvimą Saulės sistemoje. Jų skaičiavimais, ji yra maždaug penkis kartus masyvesnė už Žemę ir yra 100 kartų toliau nuo Saulės. Brownas ir Batyginas patys bando rasti šią planetą ir pamatyti ją pro teleskopą. Tačiau iki šiol jie negali sugauti nematomo.
Galbūt mokslininkai nustotų ieškoti ir pamirštų savo idėją. Tačiau neseniai japonų astrofizikai padarė savo skaičiavimai, kuris taip pat parodė, kad Saulės sistemoje gali būti ne aštuonios, o devynios planetos. Tačiau kol kas neaišku, kaip žemiečiai pamatys devintą.
Nauji teleskopai, kurie šiuo metu statomi Čilėje ir Havajų salose, tikrai padės išspręsti galvosūkį.
Esu 100% tikras, kad arba rasime šią planetą per artimiausius 2-3 metus, arba tikrai pasakysime: ne, broliai, jūs klystate, matematika jus suklaidino, mes neturime devintos planetos.
Vladimiras Surdinas
Ar mokslininkai atras naują planetą, ar bus įsitikinę, kad jos nėra, kol kas nežinoma. Bet vienas paslaptis saulės sistemoje tikrai taps mažiau.
Ką dar skaityti apie kosmosą🚀🌌
- „Saulė paliks Žemės dydžio deimantą“. Astronomas Michailas Lisakovas – apie žvaigždžių evoliuciją
- „Akmenys negali kristi iš dangaus“: fizikas Dmitrijus Vibe paneigia populiarius mitus apie meteoritus
- Maistas iš vamzdelių ir gravitacijos trūkumas: 5 geriausi mitai apie TKS
- Ar tiesa, kad Visata per sudėtinga ir ją tyrinėti nenaudinga: astrofizikas išsklaido populiarius mitus