MiniNauka # 17: Солнечная система уникальна?

1. (Не) типичное солнце
2. О вращении небесных тел
3. Здравствуйте, здесь кто-то есть?
4. Это особенное или нет?

С того момента, как мы впервые подумали об окружающей вселенной, наш образ претерпел много изменений. До Коперника считалось, что Земля была в центре всего. Позже эта точка зрения была пересмотрена, и Солнце оказалось в центре. Даже позже Солнце было в галактике. Тогда галактика оказалась в скоплении галактик. В конце концов, мы узнали, что Вселенная, скорее всего, возникла в результате Большого взрыва, и мы являемся чем-то совершенно неуместным. А ты уверен?

Результаты наблюдений говорят о том, что, несмотря ни на что, в нас есть определенный элемент уникальности. Солнечная система на многих уровнях отличается от тех, что мы наблюдали до сих пор. Я предупреждаю вас заранее - мы, конечно, не единственные в своем роде, но, учитывая величину даже нашей галактики, такой необычный персонаж был бы более загадочным, чем универсальность. И из-за точности - признание намного упрощено, особенно с этим Коперником, потому что уже два столетия до нашей эры наш Аристарх Самосский, греческий астроном, пришел к такому же выводу. Однако, поскольку взгляд не проник в общее сознание, можно упростить ситуацию как раз до времен Коперника, так и после Коперника. Но хватит этого введения, давайте перейдем к деталям.

(Не) типичное солнце

Начнем с Солнца, звезды, без которой Солнечная система не существовала бы. С точки зрения размера, это не является чем-то необычным - точно так же, как звезда типа G, также называемая желтым карликом, которого во всей Вселенной много, хотя и не самое. Красные карлики являются самыми популярными - выясняется, что чем меньше звезда, тем чаще она встречается . Тем не менее, размер не все. То, что является довольно оригинальным на Солнце, является высоким содержанием металлов, принимая во внимание тип и возраст звезды . Отмечу, что под термином «металлы» существует термин «элементы, отличные от водорода и гелия», поскольку последние два наиболее распространены в космосе. Например, туманности, богатые, например, углеродом, азотом и кислородом, обычно называют «богатыми металлами», хотя, согласно таблице Менделеева, эти компоненты не являются металлами.

И почему здесь важен возраст? Звезды «действуют» на основе явления ядерного синтеза , заключающегося в объединении ядер двух более легких элементов в одно ядро ​​из более тяжелого элемента. Основным топливом звезд является водород, из которого образуется гелий. Однако ресурсы водорода когда-нибудь заканчиваются, и затем ядра гелия подвергаются синтезу; аналогичные элементы выглядят одинаково с верхним пределом, являющимся здесь железом. Наблюдение показывает, однако, что на Солнце больше металлов, чем наша звезда смогла создать за свою жизнь, и в этом ее уникальность.

До сих пор мы тщательно исследовали, когда речь заходит о химическом составе, чуть более ста тысяч звезд; необычно, что лишь немногие из них имеют черты, подобные Солнцу, но еще более интересным является тот факт, что среди них есть еще один химический близнец нашей звезды . Вероятно, оба возникли в одном и том же молекулярном облаке. Молекулярное облако - это такое большое облако водорода, которое через некоторое время начинает разрушаться под действием собственной гравитации - если масса достаточно велика, звезда рождается. Подсчитано, что таких химических двойников в нашей галактике может быть от ста до нескольких тысяч, пока мы еще не смогли их обнаружить. Однако следует учитывать, что оценки не обязательно должны быть правдивыми. Если бы мы основывались только на наблюдениях, мы могли бы четко описать Солнце как действительно исключительное. Последнее - наши наблюдения показывают, что целых 85% звездных систем в нашей галактике являются двойными звездами, или системами, где две звезды вращаются вокруг своего общего центра масс.

О вращении небесных тел

Однако земляне не живут самим солнцем. Не менее исключительно, по крайней мере, согласно современным знаниям, представлена ​​остальная часть солнечной системы. Позвольте мне начать с информации, которая еще больше придаст цвет остальным фактам - в нашей системе золото и уран находятся в больших количествах, чем в среднем во Вселенной, причем их значение настолько высоко, что даже сверхновые были исключены из его источников . И что может быть более разрушительным и насыщенным при создании таких элементов? Скорее всего, килограмм , то есть столкновение двух нейтронных звезд или нейтронной звезды и черной дыры. Мы можем предположить, что где-то в нашем районе, бесчисленные эоны назад, произошло очень, очень впечатляющее событие, в котором мы теперь задаемся вопросом, не являемся ли мы чем-то особенным.

Это не все. Солнечная система отличается самой структурой - меньшие каменистые планеты расположены близко к звезде, а дальше, разделенные поясом астероидов, они летят гигантскими газовыми гигантами . Где-то в самом конце скрывается Плутон, хотя с 2006 года он считается не планетой, а плутоидом, поэтому в этом утверждении это не учитывается. Возвращаясь - орбиты планет всей системы близки к круговороту, и долгое время в сознании астрономов такая ситуация была, конечно, естественной. Между тем, наблюдения показали, что подавляющее большинство внеземных объектов вращается вокруг своих звезд по сильно эллиптической орбите. Другое различие касается расстояния между объектами - в Солнечной системе они довольно большие и довольно равные. Однако это не правило, а наоборот - существуют довольно распространенные системы, в которых газообразные гиганты распространяют свои звезды даже в течение нескольких дней.

Ну, газовые гиганты. Наблюдения показали, что только менее 20% этих планет вращаются вокруг своих звезд достаточно далеко, чтобы быть ледяными . Подавляющее большинство этих гигантов вращается очень близко к звездам, и некоторые из них называются горячими Юпитерами. Существует теория, согласно которой наш собственный Юпитер также был создан очень близко к Солнцу, но в результате гравитационных вихрей (вызванных, среди прочего, Сатурном) он был вытолкнут на дальнейшую орбиту. На данный момент, однако, это предположения, и если мы не сделаем прямых наблюдений за появляющимися планетными системами, у нас не будет достаточно знаний, чтобы понять наши собственные.

Здравствуйте, здесь кто-то есть?

Следственным доказательством уникальности Солнечной системы является факт жизни . Просто так. Наука работает таким образом, что пока что-то не исследовано и доказано, оно остается в сфере теоретических соображений. И хотя научный мир определенно считает, что жизнь должна существовать повсеместно, на данный момент просто нет доказательств (см. Парадокс ферми ). Нет никаких доказательств существования жизни за пределами Земли, в то время как в Солнечной системе есть несколько мест, которые оказались бы колыбелью жизни. Мы говорим здесь об Энцеладе , который является одной из лун Сатурна, где происходят тектонические движения (и поэтому внутри тепло) и ледяных гейзеров - это означает, что существуют хорошие условия для создания жизни, какой мы ее знаем. Аналогичная ситуация в Европе , которая является одной из лун Юпитера - мы знаем, что под ледяной коркой находится огромный океан жидкой воды. И кто знает, возможно, будущие миссии действительно найдут в этих водах даже самые маленькие проявления жизни.

Это особенное или нет?

Хотя, исходя из вышеизложенных фактов, можно с высокой степенью уверенности утверждать, что мы действительно уникальны в этой Вселенной, но я вынужден отрицать себя. В тексте я упомянул, что наука требует подтверждения, и это правда - если бы только на основе этого аспекта, ответ на заглавный вопрос был бы простым. Однако, если мы посмотрим на все с гораздо более широкой точки зрения, то ситуация не так проста. Телескоп Кеплера, благодаря которому мы обнаружили подавляющее большинство внеземных планет, имеет ограничения, обусловленные технологией и целью, для которой он был создан. Можно даже сказать, что телескоп предпочитает большие планеты и те, которые обращаются вокруг звезд по маленьким орбитам . Поэтому вполне оправдано, что мы обнаруживаем в основном горячих газовых гигантов, и трудно найти планету, подобную Земле. Это может скоро измениться из-за миссии TESS, о которой я писал в одном из предыдущих эпизодов цикла. Будущее так или иначе покажет, является ли наша уникальность просто иллюзией, или, действительно, среди десятков миллиардов звезд в Млечном Пути эта находится в центре первоначальной планетной системы. До следующего!

источник: Reddit , среда , Phys , learnastronomyhq

_
#MiniNauka это цикл, в котором я пытаюсь перевести свои научные (или, скорее, научно-популярные) интересы в контент, который популяризирует знания о мире и происходящих в нем явлениях. Я перемещаюсь в области физики, космоса и технологий будущего, часто обращаясь к другим смежным областям, сохраняя при этом доступную форму и относительно простой язык.