Paul M. Sutter on Ohion osavaltion yliopiston astrofyysikko, Ask a Spaceman- ja Space Radio -operaattoreiden isäntä ja Your Place in universumi. Sutter kirjoitti tämän artikkelin Space.comin Expert Voices: Op-Ed & oivalluksiin.
Aina silloin tällöin uusi komeetta saapuu sisäiseen aurinkokuntaan risteilemällä käsittämättömästä ja kartoittamattomasta avaruuden syvyydestä.Tyypillisesti kilometri tai kaksi jäätä ja likaa, se on toistaiseksi elänyt melko tapahtumatonta elämää kiertäen laiskasti aurinkoa planeetan serkkujensa ulkopuolella. Mutta nyt, kun komeetta huutaa sisäänpäin kohti aurinkoa, se ulottuu miljoonan mailin pituiseen tuuletetun kaasun ja pölyn hännään, kun hänen ruumiinsa alkaa repiä itsensä eroon odottamattomista voimista.
Jos se ” onnekas, komeetta päättää elämänsä nopeasti, syöksyy suoraan aurinkoon ja hajoaa pölyksi. Jos se on epäonninen, se selviää ensimmäisestä kulkustaan sisäisen aurinkokunnan läpi levittäen sen takana roskat. Ja sitten se palaa takaisin. Ja jälleen. Jokaisella käytöllä, jokainen on enemmän kiduttavaa kuin viimeinen, se menettää osa itsestään, kiertorata vähenee kiertoradan jälkeen, kunnes se joko haihtuu tai pysyy lukittuna kiertoradalla, inertti ja kuollut.
Aihe: Ulkoisen aurinkokunnan kestävät mysteerit
Komeetat elävät miljardeja vuosia onnellisessa eristyksessä, ja näemme heidät vasta, kun ne ”sulkeutuvat … mikä tarkoittaa, että seuraamme heitä vain heidän viimeisissä, traagisissa hetkissään.
Mutta missä nämä komeetat syntyvät? Missä he asuvat? Kuinka he löytävät tiensä tuliseen tuhoon aurinkokunnan sydämessä?
Alkuperätarina
Sen selvittämiseksi on hyödyllistä, että meillä on ollut muutaman vuosituhannen ajan tarkkailemamme komeettoja. Ja 1700-luvun alusta lähtien olemme tienneet, että jotkut komeetat ilmestyvät säännöllisin, luotettavin syklein – kiitos Sir Edmund Halleyn nerokkaiden sovellusten Newtonin silloisen upouudessa upouudessa universaalin painovoiman teoriassa. Tarpeeksi havaintojen jälkeen on riittävän suoraviivaista osoittaa kiertoratoja näille komeeteille ja löytää heidän alkuperänsä, aluetta, jota kutsumme hajalevyksi, epävakaaksi roskasormukseksi aivan Neptunuksen kiertoradan ulkopuolella.
Mutta monet komeetat – jotka tunnetaan pitkäkestoisina komeeteina – ilmestyvät pohjimmiltaan tyhjästä, räjähtävät ylittäessään sisäisen aurinkokunnan ja kuolevat välittömästi. Mistä ne tulevat?
Näiden komeettojen tutkimisen suurin vaikeus on, että riippumatta niiden alkuperästä, se on niin kaukana, että on suorastaan mahdotonta tarkkailla niitä suoraan kotiympäristössään. Joten emme voi luottaa syvään avaruuteen kyselyt kertoa meille kodeistaan. Sen sijaan meidän on pääteltävä heidän komeetan syntymäpaikkansa ominaisuuksista tiensä lähettämien epätoivoisten sanansaattajien käyttäytymisestä. Ja kun teemme, syntyy muutama kiehtova vihje.
Ensinnäkin nämä pitkän ajan komeetat ilmestyvät taivaan kaikista suunnista. Joten missä komeetat kutsuvat kotiin, se jakautuu tasaisesti, ympäröi aurinkokuntaa eikä ole lukittu levylle kuten kaikki muut.
Toiseksi komeetat kuolevat. Ne joko törmäävät suoraan aurinkoon tai planeetalle, ovat epäonnisissa vuorovaikutuksissa jättiläismäisen maailman kanssa ja joutuvat kokonaan aurinkokunnan ulkopuolelle, tai lopulta uuvuttavat jäätä, sammuttavat hännänsä ja tekevät niistä olennaisesti huomaamattomia. He voivat tehdä sen vain yhdelle kiertoradalle tai pysyä muutaman tuhannen ajan, mutta kummallakin tavalla se on kaukana, paljon vähemmän kuin miljardeja vuosia, jolloin aurinkokunta on ollut järjestelmä. Joten se tarkoittaa, kun uusi pitkäaikainen komeetta ilmestyy taivaallemme, se on todellakin uusi komeetta: Komeettasäiliö on kaukana planeettojen valtakunnasta, ja se lähettää vain joskus lähettilään sisäänpäin.
Lopuksi, nämä pitkäkestoiset komeetat ovat jotain yhteistä. Huolellisten havaintojen avulla tähtitieteilijät voivat rekonstruoida koko kiertoradansa ja löytää afelioninsa – kauimpana etäisyydestään auringosta. Ja monilla komeeteilla, kuten tähtitieteilijä Jans Oort ensimmäisen kerran huomautti, on sama afeeli kuin 20 000 AU eli 20 000 kertaa suurempi kuin aurinko kuin Maan.
Pallomainen järjestely, jolla on tietty paksuus ja joka toisinaan lähettää yhden sen jäsenet sisäänpäin. Helvetisti. Pilvi.
Oort-pilvi: komeettojen koti.
Aiheeseen liittyviä: Elämä komeetalla: ”Likainen lumipallo” -faktoja selitetään (infografiikka)
Vuorovesi
Emme tietenkään ole varmoja siitä, kuinka suuri Oortin pilvi on tai kuinka moni jäsen kutsuu sitä kotiin. Selvittääksemme luottaa tietokonesimulaatioon tietokonesimulaation jälkeen ottaen huomioon planeettojen kiertoradat, aurinkokunnan muodostumismallit ja tunnettujen komeettojen polut. Yhdessä tämä maalaa kuvan valtavasta ja valtavan tyhjästä rakenteesta, joka ulottuu 2000-200 000 AU ja sisältää yli biljoonan esineitä vähintään mailin leveydellä ja lukemattomia muita.
200 000 AU on melko hämmästyttävä etäisyys – se on noin 3 valovuoden päässä. Komeetat ovat tällä etäisyyden tasolla melkein kokonaan erillään, vain tuskin kiinnittyneenä aurinkoomme heikon, näkymättömän Tämän heikon yhteyden takia he eivät tunne tarvetta asettua renkaaseen tai levylle ja järjestää itsensä luonnollisesti kuoreksi.
Mitä muuta, kun aurinko vetää niin vähäistä, komeetat ovat erittäin alttiita muille, ulkomaisille ehdotuksille. Vaeltava ohimennen tähti tai jättimäinen molekyylipilvi voi kohdistaa heihin ylimääräisen painovoiman, horjuttaa heitä ja lähettää hajaantumista ulospäin tähtienväliseen aukkoon … ja toiset huolehtivat lopulta tuomiostaan. / p>
Mutta ehkä suurin vaikutuslähde tielle ei ole kukaan muu kuin Linnunradan galaksi itse. Tiheys on kysymys: Tähtien ja sumujen yleinen järjestely aurinkokunnan toisella puolella on vähän vähän erilainen kuin toisessa. Tätä kutsutaan ”galaktiseksi vuorovesi”, koska se on täsmälleen sama fysiikka – tiheyserot puolelta toiselle – jotka aiheuttavat valtameren vuorovesiä. Täällä maan päällä, syvällä auringon painovoimassa, ne galaktisen tiheyden erot eivät ”no, tee eroa. Mutta Oortin pilvessä he tekevät.
Kun nämä komeetat etenevät pitkillä, hitailla kiertoradoillaan, he voivat kokea ylimääräisen painovoiman galaktinen vuorovesi. Kun komeetta on aphelionissa, sen kauimpana pisteessä auringosta, sitä saatetaan vain rohkaista siirtymään hieman kauemmas kuin viime kerralla. Ja kiertoradan toimintatapa, jos polku venytetään yhteen suuntaan, täytyy kutistua toisessa; tässä tapauksessa ylimääräinen vetäminen galaksista afelioniin tuo ironisesti komeetan vielä lähemmäksi aurinkoa, kun se jatkuu kiertoradallaan.
Lopulta jatkuva vetäminen muokkaa komeettaa ” kiertävät niin ääriin, että se uppoutuu sisäiseen aurinkokuntaan, jossa on auringon ja planeettojen painovoimia muuttaa sen reittiä edelleen ja sinetöi kohtalonsa.
- Uusi löydetty ”Farout” on kaukaisin aurinkokunnan rungosta koskaan havaittu
- Kuiperin hihnan esineet: Tietoja Kuiperin vyöstä & amp; KBO: t
- Komeetat aurinkokunnan reunasta, jotka eivät todennäköisesti osu maapallolle
Lisätietoja kuuntelemalla jaksoa ”Mitä tapahtuu, kun galaksit törmäävät?” Ask A Spaceman -podcastissa, joka on saatavana iTunesissa ja verkossa osoitteessa http://www.askaspaceman.com. Kiitos Marshall S.: lle kysymyksiin, jotka johtivat tähän teokseen! Esitä oma kysymyksesi Twitterissä #AskASpacemanilla tai seuraamalla Paul @PaulMattSutteria ja facebook.com/PaulMattSutteria. Seuraa meitä Twitterissä @Spacedotcom ja Facebookissa.