Привет. Сегодня мы поговорим о том, как изменились орбиты планет Солнечной системы с момента её образования, о том, могут они снова измениться в будущем, и могут ли эти изменения создать угрозу Земле.
Итак, начнём.
Наука знает, что Солнце образовалось в результате коллапса большого облака, состоящего из межзвёздной пыли и газа, в котором твёрдые частицы сталкивались и соединялись, создавая всё более крупные объекты, которые образовали планеты.
Это, конечно, если говорить очень упрощённо. Точная цепочка событий, которая определила нынешние орбиты планет, никому не известна, поскольку любое моделирование далёкого прошлого Солнечной системы – очень непростая задача.
Поэтому распределение различных тел в молодой Солнечной системе часто изучается с помощью моделирования: воссоздаётся множество различных версий, в которых небесные тела находятся в разных конфигурациях, а эволюция их орбит моделируется на протяжении миллиардов лет.
Полученные результаты говорят, что в течение первого миллиона лет жизни нашей планетной системы могло образоваться от 50 до 100 каменистых тел, сопоставимых по размеру с Луной или Марсом. Благодаря гравитационным взаимодействиям они сталкивались между собой и соединились, образовав в итоге четыре внутренние каменистые планеты: Меркурий, Венеру, Землю и Марс.
Также возможно, что наш мир, и его каменистые соседи, не образовались напрямую в результате столкновений «планетарных эмбрионов». И в ранней Солнечной системе сначала появилось несколько «суперземель», подобных тем, что находят астрономы в других планетных системах.
Но существование этих первых огромных каменистых планет было недолгим, поскольку Юпитер начал приближаться к Солнцу, пока не достиг орбиты, на которой сегодня находится Марс.
Затем огромная гравитация Юпитера нарушила орбиты суперземель, расположенных близко к Солнцу, в результате чего некоторые из них устремились к звезде, и она поглотила их, а оставшиеся столкнулись друг с другом, заполнив область, в которой они находились, обломками.
К счастью, это событие совпало с тем временем, когда уже формировался Сатурн, и гравитационное взаимодействие Юпитера совместно с этим газовым гигантом начало перемещать оба тела на более далёкие орбиты, что позволило образоваться четырём каменистым планетам, которые мы знаем сегодня.
С другой стороны, теории формирования планет предполагают, что Уран и Нептун не могли сформироваться в своих нынешних положениях, поскольку на таком расстоянии от Солнца у них не было бы достаточного количества газа, чтобы достичь своих нынешних размеров.
Однако сценарий, в котором Юпитер вошёл во внутреннюю часть Солнечной системы, а затем мигрировал на более удалённую орбиту, может решить эту проблему: Уран и Нептун могли образоваться в непосредственной близости от Юпитера и Сатурна (где плотность газа была выше), и по мере удаления этих двух планет от Солнца их гравитационное взаимодействие также могло вытащить их из внутренней части нашей планетной системы.
Вот такой бардак творился в молодой Солнечной системе. И есть ещё одна любопытная деталь: по мнению некоторых энтузиастов, ещё одним свидетельством того, как она изменилась, является планета, которая якобы существовала когда-то между Марсом и Юпитером, но в конечном итоге была уничтожена каким-то ударом, и её обломки в конечном итоге образовали пояс астероидов.
Да, некоторое время считалось, что пояс астероидов состоит из остатков разрушенной планеты, которой даже дали Имя - Фаэтон. Но в конце концов эта гипотеза была отвергнута, потому что масса всех астероидов, вместе взятых, не превышает 4% массы Луны. Да и удар, необходимый для разрушения такого тела, должен был бы быть чрезвычайно мощным.
Наиболее широко принятая на сегодняшний день гипотеза относительно пояса астероидов звучит так – это просто материал, оказавшийся «ненужным» во время формирования Солнечной системы, и так и не сумевший объединиться в более крупное тело из-за действия гравитации Юпитера.
Однако вполне возможно, что в прошлом в нашей планетной системе всё же была какая-то планета, которой больше здесь нет.
Например, высказывались предположения, что миграция Юпитера на орбиту, более удалённую от Солнца, могла привести к выбросу из Солнечной системы ещё одного газового гиганта. Более того, моделирование показывает, что во время формирования планетных систем, имеющих газовые планеты-гиганты, некоторые каменистые тела размером с Марс часто выбрасываются в межзвёздное пространство.
И действительно, открытие планет, блуждающих в космосе, которые не вращаются вокруг какой-либо звезды (так называемых планет-бродяг), по-видимому, предполагает, что такие события являются довольно распространённым явлением.
Хорошо. Но если орбиты планет нашей Солнечной системы так сильно изменились с момента её возникновения, могут ли они измениться в будущем? Хороший вопрос.
В настоящее время Солнечная система находится в гораздо более стабильной конфигурации, чем в момент своего формирования, но гравитационные взаимодействия, происходящие между планетами, все ещё могут в долгосрочной перспективе всё изменить.
Наиболее вероятным кандидатом на серьёзные орбитальные возмущения в будущем, по-видимому, является Меркурий, поскольку его орбита войдёт в резонанс с орбитой Юпитера.
По некоторым прогнозам, это произойдёт в течение следующих 3–4 миллиардов лет, и при этом вероятность такого события составляет всего 1–2%.
Дело в том, что предсказать долгосрочное поведение Солнечной системы гораздо сложнее, чем кажется. Потому что, хотя движения планет в краткосрочной перспективе вполне предсказуемы, проблема состоит в том, что любое небольшое возмущение, которому подвергаются их орбиты, со временем может настолько усилиться, что система окажется в совершенно ином состоянии, чем то, в котором она находилась бы, если бы это возмущение никогда не произошло.
Эти небольшие, непредсказуемые возмущения могут иметь множество причин: это могут быть небольшие гравитационные воздействия комет и астероидов, воздействие солнечного ветра, или даже гравитационное поле пролетающей мимо звезды. Но в любом случае это означает, что будущее состояние Солнечной системы можно точно предсказать только на ближайшие 5-6 миллионов лет.
Учёными было проведено 2501 моделирование следующих 5 миллиардов лет жизни Солнечной системы, при этом каждый раз начальные условия немного изменялись. В 1% этих симуляций орбита Меркурия дестабилизировалась, и планета в конечном итоге сталкивалась с Солнцем или Венерой, но в одном из них изменение орбиты Меркурия привело к тому, что Марс в конечном итоге оказывался выброшенным из Солнечной системы.
Исследователи провели 201 дополнительную симуляцию, воспроизводящую условия, которые привели к возникновению этой весьма специфической нестабильности, и получили следующие результаты:
- Марс был выброшен из Солнечной системы в 5 симуляциях;
- Меркурий столкнулся с Землёй только в одной из них;
- Марс столкнулся с Землёй в 29 симуляциях;
- Венера и Земля столкнулись 18 раз.
Как вы видите, Земля не лишена угрозы потенциальных катастрофических ситуаций, но следует помнить, что в большинстве симуляций (не менее 99%) орбиты планет не дестабилизируются в достаточной степени, чтобы вызвать хаос во внутренней части Солнечной системы в далёком будущем.
Итак, отвечая на вопрос, вынесенный в заголовок сегодняшней статьи можно сказать: хотя этого и нельзя утверждать наверняка, вполне вероятно, что орбиты планет в Солнечной системе останутся более или менее стабильными в течение следующих нескольких миллиардов лет.
Или, по крайней мере, до тех пор, пока Солнце не начнёт раздуваться, и не станет красным гигантом через 5 миллиардов лет.
Когда наступит это время, Меркурий, Венера и Земля будут поглощены звездой, которая когда-то их освещала и грела, независимо от того, насколько стабильными были их орбиты до этого момента.
Так или иначе, в конечном итоге Земля будет уничтожена.
Всем добра.
Лучшие товары по низким ценам!
Реклама ООО Яндекс ИНН 7736207543