Если планеты притягиваются гравитацией Солнца, почему они все равно удаляются от него? Удивительные объяснения астрономов
На первый взгляд это кажется парадоксом: планеты Солнечной системы удерживаются на устойчивых орбитах гравитацией Солнца, и тем не менее они постепенно удаляются от центральной звезды. Объяснения этого, казалось бы, противоречивого явления открывают удивительные процессы в космической физике и звездной эволюции.
Почему планеты не падают на Солнце?
Одной из причин, по которой планеты не сталкиваются с Солнцем, является их боковое движение. По данным НАСА, Земля, например, движется с впечатляющей скоростью ок. 107 826 километров в часпочти перпендикулярно направлению Солнца. Это боковое движение создает баланс с гравитационным притяжением Солнца, удерживая планеты на стабильных орбитальных траекториях.
Эта орбитальная скорость была унаследована во время формирования Солнечной системы, когда материя в протопланетном диске аккрецировалась, порождая планеты. Без этого бокового движения планеты были бы притянуты прямо к Солнцу.
Почему планеты удаляются от Солнца?
Еще одним важным фактором, усложняющим динамику орбит, является постепенная потеря массы Солнца. В процессе ядерного синтеза Солнце превращает водород в гелий, высвобождая огромное количество энергии в виде электромагнитного излучения и частиц. Кроме того, потере его массы способствует солнечный ветер — непрерывный поток частиц, исходящих от Солнца.
Астрономы из Массачусетского технологического института объясняют, что это медленное, но устойчивое уменьшение солнечной массы уменьшает гравитационную силу, действующую на планеты. В результате орбиты планет постепенно расширяются. В случае Земли расстояние от Солнца увеличивается примерно на 1,5 сантиметра в год.
Хотя этот ритм незаметен в человеческом масштабе, его последствия становятся значительными в космическом масштабе через миллионы или миллиарды лет.
Пожирающее солнце: что дальше?
Хотя планеты медленно удаляются, это явление не исключает возможности того, что некоторые из них будут «поглощены» Солнцем в далеком будущем. Когда у Солнца закончится водород, оно войдет в фазу красного гиганта. На этом этапе внешние слои звезды расширятся, возможно, поглотив Меркурий, Венеру и, возможно, даже Землю.
По данным НАСА, этот процесс будет происходить в течение примерно 5 миллиардов летчто даст достаточно времени, чтобы лучше понять звездные процессы и найти технологические решения, обеспечивающие будущее человечества.
Космический танец гравитации и движения
Это очевидное противоречие между гравитацией Солнца и расстоянием до планет подчеркивает сложность динамики Солнечной системы. Это урок того, как крошечные потери массы Солнца в сочетании с первоначальными движениями планет влияют на структуру и баланс такой огромной системы. Этот «космический танец» вовсе не хаотичен, он является результатом четко определенных физических процессов, которые удивительным и увлекательным образом формируют космос.
