Жизнь и смерть Солнечной системы. Как все началось и чем закончится.

По мере того, как мы все дальше продвигаемся в космос, становится известно больше подробностей о Солнечной системы. Судя по тому, сколько еще водорода осталось у нашего Солнца "в баке", жить ей осталось где-то 4,5 миллиарда лет. После того, как топливо у звезды закончится, наша Солнечная система войдет в свой долгий и окончательный закат, а потом и смерть.


Речь о непостижимо долгих для человеческой жизни промежутках времени и никто из ныне живущих не застанет это событие, но что, если взглянуть на жизнь Солнечной системы со стороны и посмотреть все от начала до конца. Как бы это могло выглядеть?


Рождение Солнца


Наша звезда начала свой путь примерно 4,6 миллиардов лет назад как огромное плотное пылевое облако, состоящее из водорода. Такое облако могло остаться после гораздо более старой звезды, которая уже закончила свой жизненный путь и сожгла все свое топливо. Или же это была впечатляющая сверхновая, которая своим появлением заставила коллапсировать это пылевое облако, или же оно стало коллапсировать под силой собственной массы. В любом случае, в результате коллапса возникла новая солнечная туманность.


Силы гравитации притягивали все больше и больше материи в центр туманности, где газ конденсировался под большим давлением. Это была первая важная критическая точка в эволюции Солнечной системы, где все могло обернуться иначе. Если бы не было достаточной массы для создания огромного внутреннего давления и образования гелия, процесс ядерного синтеза бы просто не начался. В таком случае результатом было бы образование тела, которое называют коричневым карликом. Это по сути бракованная звезда, что-то вроде супер-Юпитера - огромного гиганта, плывущего в пустоте, без достаточного количества внутренних ядерных реакций для генерации энергии, тепла и света. Всего того, за что мы так любим наше Солнце. К счастью, материала оказалось достаточно, и Солнце начало процесс аккреции 99% доступного вещества в туманности.


Образование планет


Согласно модели дисковой аккреции, то что осталось, начало формировать диск вокруг Солнца, протянувшегося до пояса Койпера. Объекты, из которых состоял диск на всей его протяженности начал сталкиваться друг с другом в течение 100 миллионов лет, срастаясь в более крупные тела, известные как планетезимали. Ближе к Солнцу, где было жарко, такие элементы как лед и аммиак не могли существовать ни в твердой ни в жидкой форме, поэтому оставались газообразными. Солнце же начало производить потоки частиц, известные как солнечный ветер, унося эти газообразные вещества на самую окраину аккреционного диска, оставляя только плотный и скалистый материал, такой как металлы и силикаты. Планетезимали наращивали все больше материала, вырастая до сотен и тысяч километров в ширину, а гравитация придавала им все более сферическую форму.


Со временем некоторые планетезимали становились достаточно большими и превращались в протопланеты, которые благодаря своему сильному гравитационному притяжению стали доминирующими на своей орбите, что позволило им поглотить еще больше материала и в конечном итоге сформироваться в полноценную планету. В какое-то время планеты тоже стали конкурировать между собой. По крайней мере одна из теорий образования Луны предполагает, что 4,5 миллиарда лет назад, другая планета, называемая Тейей, столкнулась с Землей под крутым углом, вызвав выброс силикатов, образовавших пояс астероидов, который по тому же принципу постепенно сформировался в Луну.


В тоже время вещества, унесенные солнечным ветром на окраины достаточно далеко, чтобы остыть, начали конденсироваться в жидкость и лед. Эти куски ледяного материала стали образовывать космические тела размером с астероиды, но меньше планетеземалей. Существуют теории, которые говорят, что эти ледяные тела стали настолько большими, что сформировали ядра таких планет как Юпитер. Но вероятнее всего, ядра газовых гигантов представляют собой солянку из железа и силикатов, смешанного в океане водорода и жидкого гелия.


Что мы знаем наверняка, так это то, что Юпитер стал первой планетой в Солнечной системе и состоит он практически из того же материала, что и Солнце. Юпитер имеет массу, вдвое большую чем масса всех остальных планет Солнечной системы, вместе взятых и настолько огромен, что совместно с Солнцем образует общий центр масс. Если бы все обернулось немного иначе и Юпитер собрал достаточное количество материи чтобы зажечь в себе ядерный синтез, он стал бы второй звездой, а наша Солнечная система была бы системой с двойной звездой.


Есть основания предполагать, что Юпитер вращался довольно близко к Солнцу и мог запросто мигрировать во внутреннюю часть системы. Однако тут вовремя вмешался Сатурн, который успел уже сформироваться, чтобы удержать своего соседа от срыва протопланетного образования, происходящего во внутренней части Солнечной системы. Благодаря Сатурну, Юпитер обосновался на внешнем рубеже, однако его гравитационное притяжение по-прежнему огромно и вокруг него вращаются десятки спутников.


Об образовании Сатурна, Урана и Нептуна нам до сих известно немного, но все таки есть, о чем рассказать. Знаменитые кольца Сатурна - это скорее всего остатки ледяных тел, разорванных на части приливными силами планеты. Считается, что это остатки комет и даже лун, которые подошли слишком близко и были захвачены гравитационным притяжением. Сатурн в значительной степени состоит из того же материала что и Юпитер - водорода и гелия. У всех газовых гигантов есть кольца, хотя они и не такие впечатляющие как у Сатурна, а у Урана и Нептуна слишком тусклые, чтобы их можно было рассмотреть. За Нептуном находится пояс Койпера - последние остатки аккреционного диска, из которого сформировалась Солнечная система. Включая такие тела как Плутон, пояс Койпера представляет из себя замедленное воспроизведение процесса раннего образования планет во внутренней части Солнечной системы.


Наши дни


Что было, то было. Так или иначе, все пришло к образованию разумной жизни по крайней мере на одной планете. Потенциал для возникновения жизни также присутствует на нескольких спутниках Юпитера, однако пройдет достаточно много времени, пока мы сможем это проверить или доказать. Солнце находится в стадии своей главной последовательности развития, в которой будет оставаться еще несколько миллиардов лет. В самых дальних уголках пояса Койпера продолжается образование планетеземалей. А где-то там за Нептуном может скрываться загадочная девятая планета, масса которой примерно в 10 раз превышает массу Земли и которая силой своей гравитации нарушает движение объектов пояса Койпера. Согласно наблюдениям, присутствие этой планеты вполне вероятно, однако признание ее существования еще на этапе обсуждений.


Следите за обновлениями этой статьи, где во второй половине будет рассказ о том, что нас ожидает в ближайшие 5-8 миллиардов лет и в самом конце жизненного пути Солнечной системы.



Источник: interestingengineering.com


Просмотров: 25Комментариев: 0

Недавние посты

Смотреть все