Quyosh tizimi qanday va qachon o'ladi

2024 Muallif: Malcolm Clapton | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 04:14

Bizda hali bir oz ko'proq vaqt bor, taxminan 5-7 milliard yil.

Ilgari ikkita yo'ldosh Yer atrofida aylanib, keyin birlashdi. Saturnning sun'iy yo'ldoshi Titan sayyoramizning ideal analogidir, unda hayot bo'lishi mumkin. Yupiter va Pluton o'rtasida joylashgan asteroidlar esa negadir "kentavrlar" deb ataladi. Koinot haqidagi shu va boshqa faktlar haqida “Yerning ikkita Oyi bo‘lganida. Kannibal sayyoralar, muz gigantlari, loy kometalari va tungi osmonning boshqa yoritgichlari ", yaqinda "Alpina non-fantastik" nashriyot uyi tomonidan nashr etilgan.

Quyosh tizimi tarixiga qiziqarli ekskursiya yaratuvchisi amerikalik sayyorashunos va astronom Erik Asfogdir. Muallif nafaqat Tuksondagi sayyoralar va Oyni o‘rganish laboratoriyasida ishlaydi, balki NASA ekspeditsiyalarida ham faol ishtirok etadi. Masalan, Yupiter va uning yo'ldoshlarini o'rgangan Galiley missiyasi. “Layfxaker” olim ijodining birinchi bobidan parchani e’lon qildi.

Sovuq boshlanganda ba'zan orqaga yonuvchi ichki yonuv dvigateli singari, yosh Quyosh ham dastlabki bir necha million yil davomida yuqori faollikning tartibsiz portlashlarini boshdan kechirdi. Rivojlanishning ushbu bosqichidan o'tadigan yulduzlar tegishli yulduz turkumidagi yaxshi o'rganilgan faol yulduzdan keyin T Tauri yulduzlari deb ataladi. Tug'ilish azoblari bosqichidan o'tib, yulduzlar oxir-oqibat eng og'ir va yorqinlari ko'k, ulkan va juda issiq bo'ladi, eng kichiklari esa qizil, sovuq va zerikarli bo'ladi, degan qoidaga bo'ysunadi.

Agar siz barcha ma'lum bo'lgan yulduzlarni grafikda chizsangiz, ko'k yulduzlar chapda, qizil yulduzlar o'ngda, xira yulduzlar pastda va yorqin yulduzlar yuqorida joylashgan bo'lsa, ular odatda yuqoridan chapdan ketadigan chiziq bo'ylab joylashadilar. pastki o'ng burchakdagi burchak. Bu chiziq asosiy ketma-ketlik deb ataladi va sariq Quyosh uning o'rtasida joylashgan. Bundan tashqari, asosiy ketma-ketlikda ko'plab istisnolar mavjud, shuningdek, asosiy ketma-ketlikka hali rivojlanmagan yosh yulduzlar va uni tark etgan eski yulduzlar yashaydi.

Quyosh, juda oddiy yulduz, 4,5 milliard yil davomida deyarli doimiy shiddat bilan issiqlik va yorug'likni chiqaradi. Bu juda tejamkor yonadigan qizil mittilar kabi kichik emas. Ammo o'ta yangi yulduzlar paydo bo'ladigan ko'k gigantlar kabi 10 million yil ichida yonib ketadigan darajada katta emas.

Bizning Quyoshimiz yaxshi yulduz va bizda hali ham tankimizda yoqilg'i yetarli.

Uning yorqinligi asta-sekin o'sib bormoqda, yaratilganidan beri chorak ko'tarildi, bu uni asosiy ketma-ketlik bo'ylab biroz siljitdi, ammo siz unga boshqa hech qanday da'vo qilmaysiz. Albatta, vaqti-vaqti bilan biz quyosh magnit-elektr pufakchasini chiqarib, sayyoramizni radiatsiya oqimlari bilan cho'mdirganda, biz toj massasining chiqarilishiga duch kelamiz. Ajablanarlisi shundaki, bugungi kunda bizning sun'iy tarmog'imiz toj massasining chiqishi ta'siriga eng zaifdir, chunki. ushbu hodisa bilan bog'liq elektromagnit impuls bir necha haftadan ikki yilgacha elektr tarmog'ining katta qismlarining ishlashini buzishi mumkin. 1859 yilda zamonaviy tarixdagi eng katta koronal ejeksiyon telegraf idoralarida va ajoyib aurora borealislarida uchqunlarni keltirib chiqardi. 2013 yilda Londonning Lloyd's sug'urta kompaniyasi zamonaviy Qo'shma Shtatlarda bunday koronal emissiyadan ko'rilgan zarar 0,6 dan 2,6 trillion dollargacha bo'lishini taxmin qildi. … Ammo boshqa sayyora tizimlarida sodir bo'ladigan narsalar bilan solishtirganda, bu faoliyat mutlaqo zararsizdir.

Lekin bu har doim ham shunday bo'lavermaydi. Taxminan 5-7 milliard yil ichida biz uchun "xudolarning alacakaranlığı", sayyoralar o'z orbitalarini tark etadigan so'nggi notinchlik boshlanadi. Asosiy ketma-ketlikni tark etgandan so'ng, Quyosh qizil gigantga aylanadi va bir necha million yil ichida Merkuriy, Venera va ehtimol Yerni qamrab oladi. Keyin u qisqaradi va massasining yarmini kosmosga tashlaydi. Qo‘shni yulduzlar astronomlari o‘z osmonida bir necha ming yildan keyin yo‘q bo‘lib ketadigan “yangi”, kengayib borayotgan gazlangan gaz qobig‘ini kuzatishi mumkin bo‘ladi.

Quyosh endi tashqi Oort bulutini ushlab turmaydi, uning tanalari yulduzlararo fazoda kosmik arvohlar sifatida kezib yuradi. Yulduzdan qolgan narsalar toki oq mitti, o'zining tortishish energiyasidan oq yorug'lik bilan porlayotgan nihoyatda zich jismga aylanmaguncha qisqaradi - zo'rg'a tirik, lekin yorqin, Yerning kattaligi, lekin milliard marta og'irroq. Biz bu bizning quyosh sistemamizning taqdiri deb hisoblaymiz, chunki bu qisman Quyosh oddiy yulduzdir va biz evolyutsiyaning turli bosqichlarida bunday yulduzlarning ko'plab misollarini ko'ramiz va qisman bunday jarayonlar haqidagi nazariy tushunchamiz oldinga sakrab o'tganligi va kuzatishlar natijalariga yaxshi mos keladi.

Qizil gigantning kengayishi tugaydi va Quyosh oq mittiga aylangandan so'ng, sayyoralar, asteroidlar va ichki quyosh tizimining boshqa qoldiqlari uning ustiga spiral shaklida tusha boshlaydi - birinchi navbatda gazning sekinlashishi tufayli, keyin esa. to'lqin kuchlarining harakati - o'ta zich qoldiqlar paydo bo'lgunga qadar, yulduzlar sayyoralarni birma-bir parchalab tashlamaydi. Oxir-oqibat, yerga o'xshash materiallar diski paydo bo'ladi, asosan Yer va Veneraning yirtilgan mantiyalaridan iborat bo'lib, ular vayron bo'lgan yulduzga aylanadi.

Bu shunchaki xayol emas: astronomlar ushbu rasmni bir nechta qo'shni "ifloslangan oq mittilar" ning spektroskopik ko'rsatkichlarida ko'rishadi, bu erda tosh hosil qiluvchi elementlar - magniy, temir, kremniy, kislorod - yulduz atmosferasida tegishli miqdorda mavjud. olivin kabi silikat sinfidagi minerallarning tarkibi. Bu o'tmishdagi Yerga o'xshash sayyoralarning oxirgi eslatmasi.

***

Quyoshdan ancha katta bo'lgan yulduzlar atrofida hosil bo'lgan sayyoralar kamroq qiziqarli taqdirga ega bo'ladi. Massiv yulduzlar yuzlab million daraja haroratlarda yonib, shiddatli sintezda vodorod, geliy, uglerod, azot, kislorod va kremniyni iste'mol qiladi. Yulduz kritik holatga yetguncha va oʻta yangi yulduz kabi portlagunicha, uning ichki qismlarini diametri bir necha yorugʻlik yili atrofida sochib, bir vaqtning oʻzida deyarli barcha ogʻir elementlarni hosil qilgunga qadar bu reaksiyalar mahsulotlari tobora ogʻir elementlarga aylanadi. Uning atrofida shakllanishi mumkin bo'lgan sayyora tizimining kelajagi haqidagi savol ritorik masalaga aylanadi.

Endi barchaning e’tibori Orion yulduz turkumining chap yelkasini tashkil etuvchi yorqin yulduz – Betelgeusega qaratiladi. U Yerdan 600 yorug'lik yili uzoqlikda, ya'ni u unchalik uzoq emas, lekin xayriyatki, bizning eng yaqin qo'shnilarimiz orasida emas. Betelgeusening massasi Quyoshnikidan sakkiz baravar ko'p va evolyutsiya modellariga ko'ra, uning yoshi taxminan 10 million yil.

Bir necha hafta ichida bu yulduzning portlashi yorqinligi bo'yicha Oyning yorqinligi bilan taqqoslanadi va keyin u so'na boshlaydi; Agar bu sizni hayratda qoldirmagan bo'lsa, shuni yodda tutingki, 1 astronomik birlik masofasidan bu yaqin atrofdagi hovlida vodorod bombasi portlashini tomosha qilish kabidir. Geologik vaqt davomida o'ta yangi yulduzlar Yerga ancha yaqinroq portlab, sayyoramizni nurlantirdi va ba'zan unda ommaviy yo'q bo'lib ketishga olib keldi, ammo bizga eng yaqin yulduzlarning hech biri hozir portlamaydi.

Ushbu turdagi o'ta yangi yulduzlar uchun "urilish zonasi" 25 dan 50 yorug'lik yiligacha, shuning uchun Betelgeuse biz uchun hech qanday xavf tug'dirmaydi.

U nisbatan yaqin va ulkan o'lchamga ega bo'lganligi sababli, bu yulduz biz teleskop orqali batafsil ko'rishimiz mumkin bo'lgan birinchi yulduzdir. Tasvirlarning sifati past bo'lsa-da, ular Betelgeuse g'alati tartibsiz sferoid ekanligini ko'rsatadi, u qisman o'chirilgan sharga o'xshaydi va 30 yil ichida o'z o'qi bo'ylab bir marta inqilob qiladi. Biz Per Kervella va boshq., “The Close Circumstellar Environment of Betelgeuse V. Rotation Velocity and Molecular Envelope Properties from ALMA,” Astronomy & Astrophysics 609 (2018) tomonidan, ehtimol, global issiqlik taʼsiridan kelib chiqqan ulkan plume yoki deformatsiyani koʻramiz. Aftidan, u har daqiqada portlashga tayyor. Ammo, haqiqatda, har birimiz ushbu voqeaning yorug'ligini ko'rish imkoniyatiga ega bo'lishimiz uchun Betelgeuse Kepler va Shekspir davrida parchalanib ketishi kerak edi.

Katta yulduz portlaganda, uning kimyoviy oshxonasining eshiklari menteşalaridan uchib ketadi. Termoyadro o'chog'ining kullari har tomonga tarqaladi, shuning uchun geliy, uglerod, azot, kislorod, kremniy, magniy, temir, nikel va boshqa sintez mahsulotlari soniyasiga yuzlab kilometr tezlikda tarqaladi. Harakat jarayonida maksimal massasi 60 atom birligiga yetgan bu atom yadrolari qulab tushayotgan yulduz yadrosidan chiqadigan yuqori energiyali neytronlar oqimi (massasi protonga teng, lekin elektr zaryadsiz zarralar) tomonidan ommaviy ravishda bombardimon qilinadi..

Vaqti-vaqti bilan atom yadrosi bilan to'qnashgan neytron unga yopishadi; bularning barchasi natijasida o'ta yangi yulduz portlashi hayotning mavjudligi uchun zarur deb hisoblangan murakkabroq elementlarning, shuningdek, ko'plab radioaktiv elementlarning tez sintezi bilan birga keladi. Bu izotoplarning ba'zilarining yarim yemirilish davri bor-yo'g'i soniyalar, boshqalari, masalan ⁶⁰Fe va ²⁶Al, bizning protoplanetar tumanligimiz paydo bo'lgan million yil ichida parchalanadi va uchinchisi, deylik. ²³⁸U, uzoq yo'l bor: ular milliardlab yillar davomida geologik isitishni ta'minlaydi. Ustki chiziq yadrodagi proton va neytronlarning umumiy soniga to'g'ri keladi - bu atom massasi deb ataladi.

Betelgeuse portlaganda shunday bo'ladi. Bir soniya ichida uning yadrosi neytron yulduzi hajmiga qisqaradi - shu qadar zichki, uning moddasining bir choy qoshig'i bir milliard tonna og'irlikdagi ob'ekt - va ehtimol qora tuynukga aylanadi. Ayni paytda Betelgeuse 10 ga yaqin otilib chiqadi⁵⁷ neytrinolar energiyani shunchalik tez olib ketadiki, zarba to'lqini yulduzni parchalab tashlaydi.

Bu atom bombasining portlashiga o'xshaydi, lekin trillionlab marta kuchliroq bo'ladi.

Yerdan kelgan kuzatuvchilar uchun Betelgeuse bir necha kun davomida yulduz osmonning bir qismini yorug'lik bilan to'ldirguncha yorqinligini oshiradi. Keyingi bir necha hafta ichida u so'nadi va keyin uning markazida ixcham yirtqich hayvon tomonidan nurlantirilgan gaz bulutining porlayotgan tumanligiga kiradi.

Ikki neytron yulduzi o'zaro tortishish tuzog'iga tushib, spiral bo'lib to'qnashuvga aylanganda sodir bo'ladigan kiloli portlashlarga nisbatan o'ta yangi yulduzlar rangi oqarib ketgan. Balki koinotda oltin va molibden kabi og'irroq elementlar kilonovlar tufayli paydo bo'lgandir. … Bu ikki jism allaqachon aql bovar qilmaydigan darajada zich - ularning har biri 10 kilometrlik asteroid hajmiga to'g'ri keladigan Quyosh massasiga ega - shuning uchun ularning birlashishi tortishish to'lqinlarini, fazo va vaqt tuzilishidagi to'lqinlarni keltirib chiqaradi.

Uzoq vaqt davomida bashorat qilingan tortishish to'lqinlari birinchi marta 2015 yilda milliard dollarlik LIGO deb nomlangan asbob bilan qayd etilgan. Birinchi tortishish to'lqini 2015 yil sentyabr oyida Lazer Interferometr Gravitatsion To'lqin Observatoriyasi (LIGO) tomonidan qayd etilgan. 1,3 masofadagi ikkita qora tuynukning birlashishi. Yerdan milliard yorug'lik yili. (Lazer-interferometr Gravitatsion-toʻlqin rasadxonasi, “Lazer-interferometrik gravitatsion-toʻlqin observatoriyasi”). Keyinchalik, 2017 yilda tortishish to'lqini butunlay boshqa qurilma - momaqaldiroq va chaqmoq chaqishi kabi qayd etilgan gamma-nurlanish portlashi bilan 1,7 soniya farq bilan keldi.

Ajablanarlisi shundaki, tortishish va elektromagnit to'lqinlar (ya'ni, fotonlar) koinot va vaqt bo'ylab milliardlab yillar davomida sayohat qilgan va ular bir-biridan mutlaqo mustaqil bo'lganga o'xshaydi (tortishish va yorug'lik turli xil narsalar), lekin shunga qaramay, eng muhim nuqtaga etib keldi. bir xil vaqt. Ehtimol, bu ahamiyatsiz yoki oldindan aytib bo'ladigan hodisadir, lekin shaxsan men uchun tortishish va yorug'likning bu sinxronligi Olam birligini chuqur ma'noga to'ldirdi. Bir milliard yil oldin, bir milliard yorug'lik yili oldin portlash uzoqdagi qo'ng'iroq tovushiga o'xshaydi, uning ovozi kosmosning tubida mavjud bo'lganlar bilan hech qachon aloqada bo'lmagandek tuyuladi. Oyga qarab, yaqinlaringizni o'ylab, ular ham uni ko'rishini eslashdek.

Agar siz koinot qanday paydo bo'lganini, hayot yana qayerda mavjud bo'lishi mumkinligini va sayyoralar nima uchun bunchalik farq qilishini bilmoqchi bo'lsangiz, bu kitob aniq siz uchun. Erik Asfog quyosh tizimi va umuman koinotning o'tmishi va kelajagi haqida batafsil gapiradi.

Alpina Non-Fiction nashri Layfxaker o‘quvchilariga TWOMOONS promo-kodi yordamida Yerda ikki oy bo‘lganida qog‘oz versiyasiga 15% chegirma taqdim etadi.