Среда , 24 июля 2024

Одна «суперземля» может уничтожить нашу планету, показало исследование

Одна суперземля может уничтожить нашу планету, показало исследование

Суперземля, существующая в нашей Солнечной системе, пока гипотетическая, но ее влияние было бы непостижимо разрушительным.

Kepler-62f, планета размером с суперземлю, вращающаяся вокруг звезды, меньшей и более холодной, чем Солнце, на расстоянии около 1200 световых лет от Земли. (NASA Ames/JPL-Caltech/Tim Pyle)

ABSTRACT рассказывает об умопомрачительных научных исследованиях, технологиях будущего, новых открытиях и крупных прорывах.

Что если бы увеличенная версия Земли была внезапно заброшена в Солнечную систему между Марсом и Юпитером? Это умопомрачительный вопрос, поставленный в новом исследовании, цель которого — понять, как «суперземли», класс планет, очень распространенных в других звездных системах, могут повлиять на нашу собственную Солнечную систему.

Как выяснилось, экзопланета в этой части Солнечной системы может погубить жизнь на Земле множеством способов, включая прямое столкновение нашей планеты с Солнцем или ее потерю в межзвездном пространстве. Суперземли, которые могут быть от 1,5 до 10 раз массивнее Земли, могут даже разрушить более крупные планеты, такие как ледяные гиганты Уран или Нептун, отправив их за пределы Солнечной системы.

Одна суперземля может уничтожить нашу планету, показало исследование

Этот мысленный эксперимент не сводится только к спекулятивному сотрясению нашей Солнечной системы, хотя это, конечно, часть удовольствия. Однако на более широком уровне эти воображаемые суперземли могут «дать важное представление о том, насколько типична архитектура и эволюция нашей Солнечной системы по сравнению с другими планетными системами», — говорится в недавнем исследовании, опубликованном в журнале Planetary Science Journal, автором которого является Стивен Кейн, профессор планетарной астрофизики Калифорнийского университета в Риверсайде.

«Существует множество планет, находящихся между Землей и Нептуном, то есть в два раза больше Земли, и мы называем эти планеты суперземлями», — сказал Кейн в беседе с Motherboard. «Поскольку у нас нет аналога такой планеты в нашей Солнечной системе, это стало источником больших сетований среди планетологов и специалистов по экзопланетам, которые хотели бы, чтобы у нас была суперземля, скажем, между орбитами Марса и Юпитера», которую «мы могли бы детально изучить».

«Это так часто звучит в разговорах — желание иметь суперземлю в Солнечной системе, — что мне очень захотелось исследовать это и сказать: «Хорошо, давайте представим, что наше желание исполнилось», — продолжил он. «Как бы это выглядело? И каковы будут последствия этого?».

Некоторые ученые предположили, что может существовать планета, находящаяся примерно в 20 раз дальше от Солнца, чем Нептун, из-за странных гравитационных эффектов, которые были замечены во внешних областях Солнечной системы. Этот гипотетический мир, названный Планета Девять, может быть большой суперземлей, но совсем не ясно, существует ли она. Даже если суперземля скрыта далеко за пределами известных планет, было бы очень трудно отправить космическую миссию для ее посещения через такое огромное расстояние.

Отсутствие в нашей Солнечной системе какой-либо известной суперземли не дает покоя ученым, изучающим эти любопытные миры, поскольку они представляют собой множество вопросов без ответов, которые могли бы быть разрешены при ближайшем рассмотрении. Например, неясно, в какой момент каменистые планеты, подобные Земле, превращаются в небольшие газовые гиганты, такие как Нептун и Уран, и могут ли некоторые суперземли быть пригодными для жизни — потенциально даже более пригодными, чем планеты, подобные Земле.

Хотя, судя по всему, суперземли в изобилии присутствуют в Млечном Пути, и многие из них обнаружены в ближайших соседних системах, окружающая среда на этих планетах в значительной степени остается загадкой. Так разве не было бы здорово просто взмахнуть палочкой и добавить одну из них в нашу Солнечную систему, чтобы мы могли рассмотреть ее поближе?

Одна суперземля может уничтожить нашу планету, показало исследование

Ответ заключается в том, что «мы должны быть осторожны в своих желаниях», — сказал Кейн, который провел тысячи симуляций, добавляющих суперземли различной массы в нашу современную систему, чтобы проанализировать результаты за 10 миллионов лет.

Кейн разместил эти новые миры на расстоянии от двух до четырех астрономических единиц (au) от Солнца (одна au — это расстояние между Землей и Солнцем). На таком расстоянии суперземли оказались в растянутом промежутке между орбитами Марса и Юпитера, который в настоящее время занят главным поясом астероидов. Присутствие этих миров в таком месте часто создавало так называемые «резонансы среднего движения (MMR)», которые представляют собой отношения между орбитальными частотами различных планет, способные влиять на их траектории вокруг звезды.

«Планеты внутренней Солнечной системы особенно уязвимы к добавлению планеты-суперземли, что приводит к многочисленным регионам существенной нестабильности системы», — отметил Кейн в исследовании. «Широкая область 2-4 au содержит множество мест MMR с внутренними планетами, которые еще больше усиливают хаотическую эволюцию внутренней Солнечной системы. В области 2-4 au также имеются важные места MMR с внешними планетами, что может иметь значительные последствия для ледяных гигантов».

Одна суперземля может уничтожить нашу планету, показало исследование

Например, некоторые суперземли Кейна в итоге катапультируют внутренние планеты, включая Землю, в межзвездное пространство или, что еще хуже, прямо в Солнце. При таком сценарии люди и вся остальная жизнь на Земле будут либо погружены в космическую тьму, когда мы будем удаляться от Солнца, либо испарятся, когда наша звезда поглотит наш мир целиком.

В других сценариях Земля может остаться в Солнечной системе, но будет выброшена на нестабильную орбиту, что может привести к ее столкновению с другими планетами, в результате чего жизнь на нашей планете, вероятно, будет уничтожена. Мы также можем оказаться на новой эксцентричной орбите, что может привести к диким климатическим колебаниям, которые сделают жизнь намного сложнее.

«На некоторых орбитах климат начинает становиться очень, очень хаотичным», — говорит Кейн. «Когда Земля движется очень близко к Солнцу, а затем очень далеко от него, возникают периоды, когда Земля замерзает, когда она находится дальше, а затем оттаивает и нагревается Солнцем во время ближайшего сближения».

В одних сценариях добавленная суперземля сама вылетает из Солнечной системы, а в других — Нептун и Уран выбрасываются в межзвездное пространство. Только Юпитер и Сатурн, крупнейшие гиганты Солнечной системы, остаются относительно невредимыми от присутствия новой суперземли.

Полученные результаты подчеркивают тонкий баланс между планетами в нашей Солнечной системе, что может помочь ученым понять роль, которую суперземли играют в своих планетарных соседях по всей Галактике.

Например, наша Солнечная система, по-видимому, является исключением из правил как из-за отсутствия этих придурковатых Земель, так и из-за наличия огромного газового гиганта Юпитера, находящегося на значительном расстоянии от Солнца, что относительно редко встречается в других системах. Оба эти фактора сыграли свою роль в обитаемости Земли и, возможно, других миров в течение жизни нашей Солнечной системы, включая древний Марс, что делает их важными подсказками в поисках жизни в других местах Вселенной.

«Я пытаюсь показать, что [добавление супер-Земли] будет иметь серьезные последствия», — заключил Кейн. «Я не осознавал в полной мере, пока сам не покопался в этом и не провел собственное моделирование, насколько тонко настроена наша Солнечная система».

Может ли Солнце уничтожить Землю в 2025м?

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *