Оорт бұлты

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-16 16:10

Ғылыми-фантастикалық фильмдер ғарыш кемелерінің астероид өрісі арқылы планеталарға қалай ұшатынын, олар үлкен планетаоидтардан ептілікпен қашып, кішігірім астероидтардан ептілікпен қайтарылатынын көрсетеді. Табиғи сұрақ туындайды: «Егер ғарыш үш өлшемді болса, жоғарыдан немесе төменнен қауіпті кедергіні айналып өту оңай емес пе?».

Бұл сұрақты қою арқылы сіз біздің күн жүйесінің құрылымы туралы көптеген қызықты нәрселерді таба аласыз. Адамның бұл туралы идеясы аға ұрпақ мектепте астрономия сабақтарында білген бірнеше планетамен шектеледі. Соңғы бірнеше онжылдықтарда бұл пән мүлдем зерттелмеген.

Күн жүйесі туралы бар ақпаратты ескере отырып, шындықты қабылдауды сәл кеңейтуге тырысайық (1-сурет).

Біздің күн жүйесінде Марс пен Юпитер арасында астероид белдеуі бар. Деректерді талдай отырып, ғалымдар бұл белдеу Күн жүйесіндегі планеталардың бірінің жойылуының нәтижесінде пайда болды деген пікірге көбірек бейім.

Бұл астероид белдеуі жалғыз емес, олардың өмір сүруін болжаған астрономдардың есімімен аталатын тағы екі алыс аймақ бар - Жерар Куйпер және Ян Оорт - бұл Койпер белдеуі және Оорт бұлты. Койпер белдеуі (2-сурет) Нептун 30 AU орбитасы арасындағы диапазонда орналасқан. және Күннен қашықтығы шамамен 55 AU. *

Ғалымдардың, астрономдардың пікірінше, Койпер белдеуі астероид белдеуі сияқты шағын денелерден тұрады. Бірақ негізінен тау жыныстары мен металдардан тұратын астероидтық белдеу объектілерінен айырмашылығы, Койпер белдеуінің нысандары негізінен метан, аммиак және су сияқты ұшпа заттардан (мұз деп аталады) түзіледі.

Күн жүйесі планеталарының орбиталары да Койпер белдеуі аймағы арқылы өтеді. Бұл планеталарға Плутон, Хаумеа, Макемаке, Эрис және басқалары кіреді. Тағы көптеген нысандар, тіпті ергежейлі планета Седна Күнді айналып өтеді, бірақ орбиталардың өзі Койпер белдеуінен шығып кетеді (3-сурет). Айтпақшы, Плутонның орбитасы да осы аймақтан шығады. Әлі аты жоқ және жай ғана «9-планета» деп аталатын жұмбақ ғаламшар да осы санатқа енген.

Біздің күн жүйесінің шекарасы мұнымен бітпейді екен. Тағы бір формация бар, бұл Оорт бұлты (4-сурет). Койпер белдеуіндегі және Оорт бұлтындағы нысандар шамамен 4,6 миллиард жыл бұрын күн жүйесінің пайда болуының қалдықтары деп саналады.

Бұлттың ішіндегі қуыстар өзінің пішінінде таң қалдырады, олардың шығу тегін ресми ғылым түсіндіре алмайды. Ғалымдар Оорт бұлтын ішкі және сыртқы деп бөлу әдетке айналған (5-сурет). Инструментальды түрде Oort бұлтының болуы расталмады, дегенмен көптеген жанама фактілер оның бар екенін көрсетеді. Астрономдар әзірге тек Оорт бұлтын құрайтын нысандар күннің жанында пайда болған және күн жүйесінің пайда болуының басында ғарышқа шашыраған деп болжайды.

Ішкі бұлт орталықтан кеңейген сәуле болып табылады, ал бұлт 5000 AU қашықтықтан шар тәрізді болады. және оның шеті шамамен 100 000 AU құрайды. Күннен (Cурет 6). Басқа бағалаулар бойынша, ішкі Оорт бұлты 20 000 AU дейін, ал сыртқы 200 000 AU дейін диапазонында жатыр. Ғалымдар Оорт бұлтындағы нысандар негізінен су, аммиак және метан мұздарынан тұрады деп болжайды, бірақ тасты нысандар, яғни астероидтар да болуы мүмкін. Астрономдар Джон Матезе мен Дэниел Уитмир Оорт бұлтының ішкі шекарасында (30 000 AU) газ алып планетасы Тюхей бар екенін айтады, мүмкін бұл аймақтың жалғыз тұрғыны емес.

Егер сіз біздің Күн жүйесіне «алыстан» қарасаңыз, сіз планеталардың барлық орбиталарын аласыз, екі астероид белдеуі және эклиптика жазықтығында жатқан ішкі Оорт бұлты. Күн жүйесінде жоғары және төмен бағыттар нақты анықталған, яғни мұндай құрылымды анықтайтын факторлар бар. Ал жарылыс эпицентрінен, яғни жұлдыздардан қашық болған сайын бұл факторлар жойылады. Сыртқы Оорт бұлты шар тәрізді құрылымды құрайды. Күн жүйесінің шетіне «жетейік» және оның құрылымын жақсырақ түсінуге тырысайық.

Ол үшін орыс ғалымы Николай Викторович Левашовтың біліміне жүгінеміз.

«Біртекті емес ғалам» кітабында жұлдыздар мен планеталық жүйелердің қалыптасу процесін сипаттайды.

Ғарышта көптеген негізгі заттар бар. Алғашқы заттардың соңғы қасиеттері мен сапалары болады, олардан материя пайда болады. Біздің ғарыштық ғалам жеті негізгі материядан құралған. Микроғарыш деңгейіндегі оптикалық фотондар біздің Ғаламның негізі болып табылады. Бұл заттар біздің Әлемнің барлық субстанциясын құрайды. Біздің ғарыш-ғалам кеңістіктер жүйесінің бір бөлігі ғана және ол оларды құрайтын бастапқы материялардың санымен ерекшеленетін екі басқа кеңістік-ғаламдардың арасында орналасқан. Үстіңгі жағында 8, ал астындағы 6 негізгі мәселе бар. Заттың осылайша таралуы материяның бір кеңістіктен екінші кеңістікке, үлкеннен кішіге өту бағытын анықтайды.

Біздің ғарыштық ғалам үстіміздегімен жабылған кезде арна пайда болады, ол арқылы 8 негізгі материядан құралған ғарыштық-ғаламдық материя 7 негізгі материядан құралған ғарыш-әлемімізге ағыла бастайды. Бұл аймақта үстіңгі кеңістіктің субстанциясы ыдырап, біздің ғарыштық ғаламның субстанциясы синтезделеді.

Осы процестің нәтижесінде 8-ші материя тұйық аймақта жинақталады, ол біздің ғарыштық ғаламда материя құра алмайды. Бұл түзілген заттың бір бөлігі оның құрамдас бөліктеріне ыдырайтын жағдайлардың пайда болуына әкеледі. Термоядролық реакция жүреді және біздің ғарыштық ғалам үшін жұлдыз пайда болады.

Тұйықталу аймағында, ең алдымен, ең жеңіл және тұрақты элементтер қалыптаса бастайды, біздің ғалам үшін бұл сутегі. Бұл даму кезеңінде жұлдызды көк алып деп атайды. Жұлдыздың пайда болуының келесі кезеңі - термоядролық реакциялар нәтижесінде сутегіден ауыр элементтердің синтезі. Жұлдыз толқындардың тұтас спектрін шығара бастайды (7-сурет).

Айта кету керек, тұйықталу аймағында оның үстінде жатқан ғарыш-ғарыш затының ыдырауы кезінде сутегінің синтезі және сутегіден ауыр элементтердің синтезі бір мезгілде жүреді. Термоядролық реакциялар барысында қосылу аймағындағы сәулелену тепе-теңдігі бұзылады. Жұлдыздың бетінен түсетін сәулеленудің қарқындылығы оның көлемі бойынша сәулеленудің қарқындылығынан ерекшеленеді. Жұлдыздың ішінде біріншілік заттар жинала бастайды. Уақыт өте келе бұл процесс супернованың жарылуына әкеледі. Супернованың жарылысы жұлдыз айналасындағы кеңістіктің өлшемділігінің бойлық тербелістерін тудырады. – біріншілік заттардың қасиеттері мен сапаларына сәйкес кеңістікті кванттау (бөлу).

Жарылыс кезінде жұлдыздың негізінен жеңіл элементтерден тұратын беткі қабаттары лақтырылады (8-сурет). Енді ғана, толық көлемде, болашақ планеталар жүйесінің элементі - Күн ретінде жұлдыз туралы айтуға болады.

Физика заңдары бойынша жарылыс кезіндегі бойлық тербелістер, егер оларда кедергілер болмаса және жарылыс күші осы шектеуші факторларды жеңу үшін жеткіліксіз болса, эпицентрден барлық бағытта кеңістікте таралуы керек. Материя, шашырау, соған сәйкес әрекет етуі керек. Біздің ғарыш-ғалам оған әсер ететін басқа екі кеңістік-ғаламның арасында орналасқандықтан, супернованың жарылысынан кейінгі өлшемнің бойлық тербелістері судағы шеңберлерге ұқсас пішінге ие болады және біздің кеңістіктің осы пішінді қайталайтын қисық сызығын жасайды (Cурет 9).. Егер мұндай әсер болмаса, біз сфералық пішінге жақын жарылыс байқайтын едік.

Жұлдыздың жарылу күші кеңістіктердің әсерін жоққа шығару үшін жеткіліксіз. Демек, материяның жарылуы мен лақтырылуының бағытын сегіз негізгі материяны қамтитын ғарыш-әлем және алты негізгі материядан құралған ғарыш-әлем белгілейді. Бұған қарапайым мысал ядролық бомбаның жарылысы болуы мүмкін (10-сурет), бұл кезде атмосфера қабаттарының құрамы мен тығыздығының айырмашылығына байланысты жарылыс басқа екі қабаттың арасында белгілі бір қабатта таралады. концентрлік толқындар.

Зат пен бастапқы зат, супернованың жарылысынан кейін шашырап, кеңістіктің қисықтық аймақтарында болады. Бұл қисықтық аймақтарда материяның синтезделу процесі басталады, содан кейін планеталар пайда болады. Планеталар пайда болған кезде, олар кеңістіктің қисықтығының орнын толтырады және бұл аймақтардағы зат енді белсенді түрде синтезделе алмайды, бірақ концентрлік толқындар түріндегі кеңістіктің қисаюы сақталады - бұл планеталар бойлайтын орбиталар. және астероид өрістерінің аймақтары қозғалады (11-сурет).

Ғарыштық қисықтық зонасы жұлдызға неғұрлым жақын болса, өлшемдік айырмашылық соғұрлым айқын болады. Ол неғұрлым өткір деп айтуға болады, ал өлшемдік тербеліс амплитудасы кеңістік-ғаламдардың жақындасу аймағынан қашықтығына қарай артады. Демек, жұлдызға ең жақын планеталар кішірек болады және ауыр элементтердің көп бөлігін қамтиды. Осылайша, Меркурийде ең тұрақты ауыр элементтер бар және сәйкесінше ауыр элементтердің үлесі азайған сайын Венера, Жер, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Плутон бар. Койпер белдеуінде негізінен Оорт бұлты сияқты жеңіл элементтер болады және әлеуетті планеталар газ алыптары болуы мүмкін.

Супернованың жарылысының эпицентрінен қашықтығында планетарлық орбиталардың қалыптасуына және Койпер белдеуінің қалыптасуына, сонымен қатар ішкі Оорт бұлтының қалыптасуына әсер ететін өлшемділіктің бойлық тербелістері ыдырайды. Кеңістіктің қисаюы жоғалады. Осылайша, материя алдымен кеңістіктің қисықтық аймақтарының ішінде шашыраңқы болады, содан кейін (фонтандағы су сияқты) кеңістіктің қисықтығы жойылған кезде екі жағынан түседі (12-сурет).

Шамамен айтқанда, ішінде бос жерлері бар «шарды» аласыз, мұнда бос орындар - супернова жарылысынан кейін өлшемнің бойлық тербелістері нәтижесінде пайда болатын кеңістіктің қисықтық аймақтары, онда материя планеталар мен астероид белдеулері түрінде шоғырланған.

Күн жүйесінің қалыптасуының дәл осындай процесін растайтын факт - Күннен әртүрлі қашықтықта Оорт бұлтының әртүрлі қасиеттерінің болуы. Ішкі Оорт бұлтында кометалық денелердің қозғалысы планеталардың әдеттегі қозғалысынан еш айырмашылығы жоқ. Олардың эклиптика жазықтығында тұрақты және көп жағдайда дөңгелек орбиталары бар. Ал бұлттың сыртқы бөлігінде кометалар ретсіз және әртүрлі бағытта қозғалады.

Супернова жарылысынан және планетарлық жүйенің пайда болуынан кейін, тұйықталған аймақта жатқан ғарыш-ғалам субстанциясының ыдырауы және біздің ғарыш-ғалам субстанциясының синтезі жұлдыз қайтадан критикалық деңгейге жеткенше жалғасады. күйде болады және жарылады. Немесе жұлдыздың ауыр элементтері ғарыштың жабылу аймағына синтез және ыдырау процесі тоқтайтындай әсер етеді - жұлдыз сөнеді. Бұл процестер миллиардтаған жылдарға созылуы мүмкін.

Сондықтан, басында қойылған сұраққа жауап бере отырып, астероид өрісі арқылы ұшу туралы, біз оны күн жүйесінің ішінде немесе одан тыс жерде қай жерде жеңетінімізді нақтылау керек. Сонымен қатар, ғарышта және планеталар жүйесінде ұшу бағытын анықтау кезінде іргелес кеңістіктер мен қисықтық аймақтардың әсерін ескеру қажет болады.