เมฆออร์ต

2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:17

ภาพยนตร์ไซไฟแสดงให้เห็นว่ายานอวกาศบินไปยังดาวเคราะห์ผ่านสนามดาวเคราะห์น้อยได้อย่างไร พวกมันสามารถหลบเลี่ยงดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่ได้อย่างคล่องแคล่ว และยิงกลับจากดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กอย่างคล่องแคล่วยิ่งขึ้นไปอีก คำถามธรรมดาเกิดขึ้น: "ถ้าอวกาศเป็นสามมิติ มันจะบินไปรอบ ๆ สิ่งกีดขวางที่อันตรายจากด้านบนหรือด้านล่างได้ง่ายขึ้นใช่หรือไม่"

เมื่อถามคำถามนี้ คุณจะพบสิ่งที่น่าสนใจมากมายเกี่ยวกับโครงสร้างของระบบสุริยะของเรา ความคิดของมนุษย์เกี่ยวกับเรื่องนี้จำกัดอยู่เพียงดาวเคราะห์สองสามดวง ซึ่งคนรุ่นก่อนได้เรียนรู้จากบทเรียนดาราศาสตร์ที่โรงเรียน ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา วินัยนี้ยังไม่ได้รับการศึกษาเลย

ลองขยายการรับรู้ของเราเกี่ยวกับความเป็นจริงเล็กน้อยโดยพิจารณาจากข้อมูลที่มีอยู่เกี่ยวกับระบบสุริยะ (รูปที่ 1)

ในระบบสุริยะของเรา มีแถบดาวเคราะห์น้อยอยู่ระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดี นักวิทยาศาสตร์ วิเคราะห์ข้อเท็จจริง มีแนวโน้มที่จะเชื่อว่าแถบนี้เกิดขึ้นจากการทำลายหนึ่งในดาวเคราะห์ของระบบสุริยะ

แถบดาวเคราะห์น้อยนี้ไม่ใช่แถบเดียว มีอีกสองบริเวณที่ห่างไกลออกไป ซึ่งตั้งชื่อตามนักดาราศาสตร์ที่ทำนายการมีอยู่ของพวกมัน - Gerard Kuiper และ Jan Oort - นี่คือแถบไคเปอร์และเมฆออร์ต แถบไคเปอร์ (รูปที่ 2) อยู่ในช่วงระหว่างวงโคจรของดาวเนปจูน 30 AU และอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 55 AU *

ตามที่นักวิทยาศาสตร์ นักดาราศาสตร์ แถบไคเปอร์ เหมือนกับแถบดาวเคราะห์น้อย ประกอบด้วยวัตถุขนาดเล็ก แต่ต่างจากวัตถุในแถบดาวเคราะห์น้อยซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยหินและโลหะ วัตถุในแถบไคเปอร์ส่วนใหญ่เกิดจากสารระเหย (เรียกว่าน้ำแข็ง) เช่น มีเทน แอมโมเนีย และน้ำ

วงโคจรของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะก็เคลื่อนผ่านบริเวณแถบไคเปอร์เช่นกัน ดาวเคราะห์เหล่านี้รวมถึงดาวพลูโต เฮาเมีย มาเคมาเกะ อีริส และอื่นๆ อีกมากมาย วัตถุอีกมากมายและแม้แต่ดาวเคราะห์แคระเซดน่าก็มีวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ แต่วงโคจรเองก็อยู่นอกเหนือแถบไคเปอร์ (รูปที่ 3) อย่างไรก็ตาม วงโคจรของดาวพลูโตก็ออกจากโซนนี้เช่นกัน ดาวเคราะห์ลึกลับซึ่งยังไม่มีชื่อและเรียกง่ายๆ ว่า "Planet 9" นั้นจัดอยู่ในประเภทเดียวกัน

ปรากฎว่าขอบเขตของระบบสุริยะของเราไม่ได้สิ้นสุดเพียงแค่นั้น มีอีกรูปแบบหนึ่ง นี่คือเมฆออร์ต (รูปที่ 4) วัตถุในแถบไคเปอร์และเมฆออร์ตเชื่อว่าเป็นเศษซากจากการก่อตัวของระบบสุริยะเมื่อประมาณ 4.6 พันล้านปีก่อน

รูปแบบของมันคือความว่างเปล่าภายในก้อนเมฆที่น่าตื่นตาตื่นใจ ซึ่งวิทยาศาสตร์ของทางการไม่สามารถอธิบายที่มาของมันได้ เป็นเรื่องปกติสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่จะแบ่งเมฆออร์ตออกเป็นภายในและภายนอก (รูปที่ 5) การมีอยู่ของ Oort Cloud ยังไม่ได้รับการยืนยัน อย่างไรก็ตาม ข้อเท็จจริงทางอ้อมหลายอย่างบ่งชี้ถึงการมีอยู่ของมัน จนถึงขณะนี้ นักดาราศาสตร์คาดการณ์ว่าวัตถุที่ประกอบเป็นเมฆออร์ตก่อตัวขึ้นใกล้ดวงอาทิตย์และกระจัดกระจายไปไกลในอวกาศในช่วงเริ่มต้นของระบบสุริยะ

เมฆชั้นในเป็นลำแสงที่ขยายออกจากศูนย์กลาง และเมฆกลายเป็นทรงกลมเกินระยะ 5000 AU และขอบของมันอยู่ที่ประมาณ 100,000 AU จากดวงอาทิตย์ (รูปที่ 6) จากการประมาณการอื่นๆ เมฆออร์ตชั้นในอยู่ในช่วงสูงถึง 20,000 AU และเมฆชั้นนอกสูงถึง 200,000 AU นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าวัตถุในเมฆออร์ตส่วนใหญ่ประกอบด้วยน้ำ แอมโมเนีย และน้ำแข็งมีเทน แต่อาจมีวัตถุที่เป็นหิน ซึ่งก็คือดาวเคราะห์น้อยด้วย นักดาราศาสตร์ John Matese และ Daniel Whitmire โต้แย้งว่ามีดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ Tyukhei อยู่ที่ขอบด้านในของเมฆออร์ต (30,000 AU) อาจไม่ใช่ผู้อาศัยเพียงคนเดียวในเขตนี้

หากคุณดูระบบสุริยะของเรา "จากระยะไกล" คุณจะได้วงโคจรของดาวเคราะห์ทั้งหมด แถบดาวเคราะห์น้อยสองแถบ และเมฆออร์ตชั้นในอยู่ในระนาบสุริยุปราคา ระบบสุริยะได้กำหนดทิศทางขึ้นและลงอย่างชัดเจน ซึ่งหมายความว่ามีปัจจัยที่กำหนดโครงสร้างดังกล่าวและด้วยระยะห่างจากจุดศูนย์กลางของการระเบิด นั่นคือ ดวงดาว ปัจจัยเหล่านี้จึงหายไป Outer Oort Cloud สร้างโครงสร้างคล้ายลูกบอล ไปที่ขอบของระบบสุริยะและพยายามทำความเข้าใจโครงสร้างของมันให้ดียิ่งขึ้น

สำหรับสิ่งนี้เราหันไปหาความรู้ของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย Nikolai Viktorovich Levashov

ในหนังสือของเขา "The Inhomogeneous Universe" อธิบายถึงกระบวนการก่อตัวดาวฤกษ์และระบบดาวเคราะห์

มีเรื่องหลักมากมายในอวกาศ เรื่องปฐมภูมิมีคุณสมบัติและคุณสมบัติขั้นสุดท้ายซึ่งสสารสามารถเกิดขึ้นได้ จักรวาล-อวกาศของเราเกิดจากเจ็ดเรื่องหลัก โฟตอนแสงในระดับไมโครสเปซเป็นพื้นฐานของจักรวาลของเรา สสารเหล่านี้ก่อตัวขึ้นในจักรวาลของเรา จักรวาล-อวกาศของเราเป็นเพียงส่วนหนึ่งของระบบอวกาศ และตั้งอยู่ระหว่างจักรวาล-อวกาศอีกสองแห่งที่แตกต่างกันในจำนวนของสสารหลักที่ก่อตัวขึ้น เรื่องที่อยู่เหนือมี 8 เรื่องและเรื่องหลัก 6 เรื่อง การกระจายตัวของสสารนี้กำหนดทิศทางของการไหลของสสารจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง จากขนาดใหญ่ไปเล็กลง

เมื่อสสาร-จักรวาลของเราปิดลงด้วยช่องที่อยู่เหนือช่องสัญญาณซึ่งสสารจากจักรวาล-อวกาศซึ่งประกอบขึ้นจากเรื่องหลัก 8 เรื่องเริ่มไหลเข้าสู่จักรวาลอวกาศของเราซึ่งเกิดจากเรื่องหลัก 7 เรื่อง ในโซนนี้ สสารของสเปซวางบนจะสลายตัว และสสารของจักรวาล-อวกาศของเราจะถูกสังเคราะห์ขึ้น

อันเป็นผลมาจากกระบวนการนี้ สสารที่ 8 สะสมในเขตปิดซึ่งไม่สามารถก่อตัวในจักรวาลอวกาศของเราได้ สิ่งนี้นำไปสู่การเกิดสภาวะที่ส่วนหนึ่งของสารที่ก่อตัวขึ้นจะสลายตัวเป็นส่วนที่เป็นส่วนประกอบ ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์เกิดขึ้น และสำหรับจักรวาล-อวกาศของเรา ดาวก็ก่อตัวขึ้น

ในเขตปิด อย่างแรกเลย องค์ประกอบที่เบาที่สุดและเสถียรที่สุดเริ่มก่อตัว สำหรับจักรวาลของเรา นี่คือไฮโดรเจน ในขั้นของการพัฒนานี้ ดาวดวงนี้จะเรียกว่ายักษ์สีน้ำเงิน ขั้นต่อไปในการก่อตัวของดาวฤกษ์คือการสังเคราะห์ธาตุที่หนักกว่าจากไฮโดรเจนอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ ดาวฤกษ์เริ่มปล่อยคลื่นทั้งสเปกตรัม (รูปที่ 7)

ควรสังเกตว่าในเขตปิดการสังเคราะห์ไฮโดรเจนระหว่างการสลายตัวของสารของจักรวาลอวกาศที่อยู่เหนือและการสังเคราะห์องค์ประกอบที่หนักกว่าจากไฮโดรเจนเกิดขึ้นพร้อมกัน ในระหว่างการเกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ ความสมดุลของรังสีในเขตบรรจบกันจะถูกรบกวน ความเข้มของการแผ่รังสีจากพื้นผิวของดาวฤกษ์แตกต่างจากความเข้มของการแผ่รังสีในปริมาตร สสารหลักเริ่มสะสมภายในดวงดาว เมื่อเวลาผ่านไป กระบวนการนี้จะนำไปสู่การระเบิดของซุปเปอร์โนวา การระเบิดของซุปเปอร์โนวาทำให้เกิดการแกว่งตามยาวของมิติของอวกาศรอบดาวฤกษ์ –quantization (ส่วน) ของพื้นที่ตามคุณสมบัติและคุณภาพของเรื่องหลัก

ในระหว่างการระเบิด ชั้นพื้นผิวของดาวฤกษ์จะถูกขับออกมา ซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบที่เบาที่สุดเป็นส่วนใหญ่ (รูปที่ 8) ในตอนนี้เท่านั้นที่เราสามารถพูดถึงดาวฤกษ์ในฐานะดวงอาทิตย์ซึ่งเป็นองค์ประกอบของระบบดาวเคราะห์ในอนาคตได้

ตามกฎของฟิสิกส์ แรงสั่นสะเทือนตามยาวจากการระเบิดควรแพร่กระจายในอวกาศจากศูนย์กลางของจุดศูนย์กลางในทุกทิศทาง หากไม่มีสิ่งกีดขวางและพลังการระเบิดไม่เพียงพอที่จะเอาชนะปัจจัยจำกัดเหล่านี้ สสารที่กระจัดกระจายควรประพฤติตาม เนื่องจากจักรวาลอวกาศของเราตั้งอยู่ระหว่างช่องว่างอีกสองแห่ง - จักรวาลที่มีอิทธิพลต่อการสั่นของมิติตามยาวหลังจากการระเบิดซูเปอร์โนวาจะมีรูปร่างคล้ายกับวงกลมในน้ำและสร้างความโค้งของพื้นที่ของเราซ้ำรูปร่างนี้ (รูปที่ 9). หากไม่มีอิทธิพลดังกล่าว เราจะสังเกตเห็นการระเบิดที่ใกล้เคียงกับรูปทรงกลม

พลังของการระเบิดของดาวฤกษ์ไม่เพียงพอต่อการยกเว้นอิทธิพลของอวกาศ ดังนั้นทิศทางของการระเบิดและการปล่อยของสสารจะถูกกำหนดโดยจักรวาลอวกาศซึ่งรวมถึงเรื่องหลักแปดเรื่องและจักรวาลและอวกาศที่เกิดขึ้นจากเรื่องหลักหกเรื่อง ตัวอย่างที่ธรรมดากว่านี้อาจเป็นการระเบิดของระเบิดนิวเคลียร์ (รูปที่ 10) เมื่อเนื่องจากความแตกต่างในองค์ประกอบและความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศ การระเบิดจะแพร่กระจายในชั้นหนึ่งระหว่างอีกสองชั้นก่อตัวขึ้น คลื่นศูนย์กลาง

สารและสสารปฐมภูมิหลังจากซุปเปอร์โนวาระเบิดกระจายพบว่าตัวเองอยู่ในโซนความโค้งของอวกาศ ในโซนความโค้งเหล่านี้ กระบวนการสังเคราะห์สสารเริ่มต้นขึ้น และต่อมาเกิดการก่อตัวของดาวเคราะห์ เมื่อดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นพวกเขาจะชดเชยความโค้งของอวกาศและสารในโซนเหล่านี้จะไม่สามารถสังเคราะห์อย่างแข็งขันได้อีกต่อไป แต่ความโค้งของอวกาศในรูปของคลื่นศูนย์กลางจะยังคงอยู่ - นี่คือวงโคจรที่ดาวเคราะห์ และโซนของทุ่งดาวเคราะห์น้อยเคลื่อนตัว (รูปที่ 11)

ยิ่งเขตความโค้งของอวกาศอยู่ใกล้ดาวฤกษ์มากเท่าใด ความแตกต่างของมิติก็จะยิ่งเด่นชัดมากขึ้นเท่านั้น อาจกล่าวได้ว่ามีความคมกว่า และแอมพลิจูดของการสั่นของมิติเพิ่มขึ้นตามระยะห่างจากโซนบรรจบกันของสเปซ-จักรวาล ดังนั้นดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดาวฤกษ์มากที่สุดจะมีขนาดเล็กกว่าและจะมีองค์ประกอบหนักเป็นสัดส่วนมาก ดังนั้นจึงมีธาตุหนักที่เสถียรที่สุดบนดาวพุธและด้วยเหตุนี้เมื่อสัดส่วนของธาตุหนักลดลงก็มีดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวพลูโต แถบไคเปอร์จะมีธาตุแสงเป็นส่วนใหญ่ เช่น เมฆออร์ต และดาวเคราะห์ที่มีศักยภาพอาจเป็นก๊าซขนาดยักษ์

ด้วยระยะห่างจากศูนย์กลางของการระเบิดซูเปอร์โนวา การสั่นตามยาวของมิติ ซึ่งส่งผลต่อการก่อตัวของวงโคจรของดาวเคราะห์และการก่อตัวของแถบไคเปอร์ เช่นเดียวกับการก่อตัวของเมฆออร์ตชั้นในจะสลายตัว ความโค้งของอวกาศหายไป ดังนั้นสสารจะกระจัดกระจายก่อนภายในโซนความโค้งของอวกาศ จากนั้น (เหมือนน้ำในน้ำพุ) ตกลงมาจากทั้งสองด้าน เมื่อความโค้งของอวกาศหายไป (รูปที่ 12)

พูดคร่าวๆ คุณจะได้ "ลูกบอล" ที่มีช่องว่างอยู่ภายใน โดยที่ช่องว่างคือโซนของความโค้งของอวกาศที่เกิดจากการสั่นของมิติตามยาวหลังจากการระเบิดซูเปอร์โนวา ซึ่งสสารจะกระจุกตัวอยู่ในรูปของดาวเคราะห์และแถบดาวเคราะห์น้อย

ข้อเท็จจริงที่ยืนยันว่ากระบวนการก่อตัวของระบบสุริยะดังกล่าวเป็นเพียงการมีอยู่ของคุณสมบัติต่างๆ ของเมฆออร์ตที่ระยะห่างจากดวงอาทิตย์ต่างกัน ในเมฆออร์ตชั้นใน การเคลื่อนที่ของวัตถุดาวหางไม่ต่างจากการเคลื่อนที่ตามปกติของดาวเคราะห์ พวกมันมีความเสถียรและโดยส่วนใหญ่แล้วจะโคจรเป็นวงกลมในระนาบของสุริยุปราคา และในส่วนนอกของเมฆ ดาวหางเคลื่อนที่อย่างไม่เป็นระเบียบและไปในทิศทางที่ต่างกัน

หลังจากการระเบิดของซุปเปอร์โนวาและการก่อตัวของระบบดาวเคราะห์ กระบวนการสลายตัวของสสารของจักรวาล-อวกาศที่วางทับอยู่และการสังเคราะห์สสารของจักรวาล-อวกาศของเรา ในเขตปิด ดำเนินต่อไปจนกว่าดาวฤกษ์จะถึงจุดวิกฤตอีกครั้ง รัฐและระเบิด ทั้งองค์ประกอบหนักของดาวฤกษ์จะส่งผลต่อโซนการปิดของอวกาศในลักษณะที่กระบวนการสังเคราะห์และการสลายตัวจะหยุดลง - ดาวจะดับลง กระบวนการเหล่านี้อาจใช้เวลานานนับพันล้านปี

ดังนั้นการตอบคำถามที่ถามในตอนต้นเกี่ยวกับการบินผ่านเขตดาวเคราะห์น้อยจึงจำเป็นต้องชี้แจงว่าเราเอาชนะมันได้ที่ไหนในระบบสุริยะหรือที่อื่น นอกจากนี้ เมื่อกำหนดทิศทางการบินในอวกาศและในระบบดาวเคราะห์ จำเป็นต้องคำนึงถึงอิทธิพลของพื้นที่ที่อยู่ติดกันและโซนความโค้งด้วย