РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Из прошлого и снаружи: Солнечный дом

Компьютерная симуляция позволила увидеть Солнечную систему извне, такой, какой могли бы увидеть ее астрономы других звездных систем.
Популярная механика
Популярная механика редакция

«Планеты Солнечной системы слишком тусклы, чтобы можно было бы наблюдать их с какой-нибудь далекой звезды, хотя существование Нептуна инопланетные астрономы могли бы установить достаточно легко. Его притяжение создает заметные пустоты в пылевом облаке, каким должна предстать для них Солнечная система, — рассказывает Марк Качнер (Marc Kuchner), один из авторов работа. — Надеемся, наше исследование позволит найти такие же нептуны и у других звездных систем».

«Пыль», о которой говорит ученый, это Пояс Койпера, место скопления великого множества мелких тел и объектов, ледяных обломков, частиц и прочего «мусора», откуда, как считается, и прилетают к нам редкие кометы. Расположен он далеко за орбитой Нептуна, примерно в 30 раз дальше от Солнца, чем Земля. Скорее всего, он представляет собой более позднюю, разреженную версию газопылевых облаков, которые мы наблюдаем вокруг некоторых других звезд — таких, как Вега или Фомальгаут.

«Проведенная нами компьютерная симуляция позволила заглянуть в прошлое Пояса Койпера и увидеть, как выглядела Солнечная система в пору своей молодости», — добавляет еще один из авторов работы Кристофер Старк (Christopher Stark).

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Объекты Пояса Койпера то и дело сталкиваются друг с другом, отламывая друг от друга массу осколков разной величины. Проследить их дальнейшую судьбу достаточно сложно, поскольку для мелких частиц существенным оказывается воздействие огромного количества разных сил. Это не только притяжение Солнца и планет, но и поток солнечного ветра, и нагрев солнечным излучением, и столкновение с другими мелкими обломками. То, как поведет частица под этими влияниями, во многом определяется ее размерами.

«Было ощущение, что провести обсчет этих столкновений и поведения мелких частиц просто невозможно, поскольку придется учитывать происходящее с огромным числом объектов, — поясняет Качнер. — Но мы нашли способ сделать это, и перед нами открылся совершенно новый пейзаж». Конечно, помощь ученым оказали не только эффективные модели и алгоритмы, но и мощь суперкомпьютера Discover, который создан для исследований климата. Он помог смоделировать судьбу около 75 тыс. пылевых частиц в их взаимодействии друг с другом, с планетами, Солнцем, солнечным ветром и излучением.

Размеры частиц в модели варьировали от 1,2 мм (игольное ушко) до 0,0012 мм (частицы сажи в дыме). Они «отправлялись в путь» по одной из трех типичных орбит объектов Пояса Койпера и с той частотой, с которой, насколько нам известно сегодня, такие частицы здесь образуются. За дальнейшей их судьбой следил суперкомпьютер, в результате представивший изображения Солнечной системы извне, как их можно было бы получить в ИК-диапазоне.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Влияние Нептуна на этих картинках очевидно: его притяжение меняет орбиты движения частиц, создавая разреженные области в окрестностях планеты. «Один из главных выводов, который мы можем сделать, — говорит Кристофер Старк, — состоит в том, что и в современной спокойной Солнечной системе влияние столкновений на жизнь Пояса Койпера очень велико. Оно приводит к быстрому разрушению крупных частиц». Пояс Койпера превращается в довольно плотное облако пыли на дальних границах Солнечной системы.

В прошлом Пояс Койпера был куда более заселен, как результат, столкновения здесь были более часты и пыль образовывалась с большей интенсивностью. В годы, когда Солнечной системе было всего 15 млн, 100 млн и 700 млн лет, соответственно, плотность этого пылевого облака была в 1000, 100 и 10 раз выше. Пояс Койпера был более плотным и узким, весьма напоминая плотные кольца, которые мы сегодня наблюдаем у той же звезды Фомальгаут.

Удивительно, что тот результат, которые получился в итоге, казалось бы, чисто теоретических построений и компьютерных расчетов, оказался настолько похожим на нечто, что можно фактически наблюдать в телескоп. Похоже, это говорит о том, что расчет — верен.

Читайте также о крайне необычном обитателе Пояса Койпера, который пришлось назвать соответственно — Дракулой — «Объект наоборот».

По сообщению NASA

Загрузка статьи...