Ar planetos gali vienos klajoti kosmose?
Trumpas atsakymas: Taip. Kai kurios planetos gali būti išstumtos iš savo žvaigždžių sistemų ir keliauti vienos kosmosu. Jos vadinamos laisvai sklandančiomis planetomis ir ilgą laiką dreifuoja neskriedamos aplink žvaigždę.
Kas iš tikrųjų vyksta?
Planetos paprastai formuojasi diskuose aplink jaunas žvaigždes. Kartais kitų planetų ar praskrendančių žvaigždžių gravitacija gali stipriai traukti planetą. Ši trauka gali pagreitinti planetą ir išstumti ją iš savo sistemos.
Kai taip nutinka, planeta toliau juda erdve pati. Šios vienišos planetos yra šaltos ir tamsios, nes nebegauna šilumos iš netoliese esančios žvaigždės. Jas sunku rasti, tačiau astronomai rado užuominų, kad jų gali egzistuoti daug.
Mokslininkai jas tyrinėja, kad sužinotų, kaip planetų sistemos keičiasi laikui bėgant ir kokios dažnos planetos yra mūsų galaktikoje. Idėja, kad gravitacija gali išstumti planetą, kyla iš tų pačių taisyklių, kurios leidžia planetoms skrieti aplink orbitą: judėjimo ir gravitacijos dėsnių.
Mokslinis paaiškinimas
Įvardyti dėsniai / principai: Poveikis/dėsnis: Niutono visuotinės gravitacijos dėsnis ir energijos bei impulso tvermės dėsnis.
Trijų kūnų problema ir planetų-planetų sklaida apibūdina, kaip trijų ar daugiau masyvių kūnų sąveika gali tapti chaotiška ir vieną kūną išstumti. Kai planetos auga jaunoje sistemoje, jų gravitacija gali tempti viena kitą. Jei dvi planetos praskrieja arti, viena gali vogti energiją ir pagreitinti kitą, kol ji pasiekia pabėgimo greitį ir palieka sistemą.
Praskriejančios žvaigždės ar tankūs žvaigždžių spiečiai taip pat gali sutrikdyti orbitas ir sukelti išmetimą. Kompiuterinės planetinių sistemų formavimosi simuliacijos rodo, kad šie dinaminiai susidūrimai gali išsiųsti planetas į tarpžvaigždinę erdvę.
Kaip mes tai žinome: Astronomai matė laisvai sklandančių planetinės masės objektų kandidatus jaunuose žvaigždžių spiečiais ir tyrimuose, kuriuose naudojamas gravitacinis mikrolęšis objektams, kurie nešviečia žvaigždžių šviesoje, aptikti. Stebėjimai ir modeliai kartu patvirtina idėją, kad išmetimas yra realus planetų sistemos evoliucijos rezultatas.
Kasdieniai pavyzdžiai
- Laisvai plūduriuojantys planetinės masės objektai, matomi žvaigždžių formavimosi regionuose (jie atrodo kaip planetos, bet dreifuoja vieni)
- Gravitacinio mikrolęšio aptikti objektai, kurie lenkdami žvaigždžių šviesą elgiasi kaip vienišos planetos
- Kompiuterinės planetų formavimosi simuliacijos, rodančios, kaip planetos išmetamos iš savo sistemų
Praktinis bandymas
Virtuvės orbitos žaidimas
Sauga: Naudokite laisvą stalo vietą ir nemeskite sunkių daiktų.
Priemonės
- negilus dubuo
- mažas rutuliukas
- didesnis kamuoliukas (pvz.
- stalo teniso kamuoliukas)
- žymeklis
Žingsniai
- Padėkite rutuliuką dubens centre, kad pavaizduotumėte orbitoje skriejančią planetą.
- Švelniai ridenkite didesnį rutuliuką aplink dubens kraštą, kad pavaizduotumėte praskrendantį kūną.
- Palaipsniui leiskite didesniam rutuliukui artėti prie rutuliuko, kad jie beveik liestųsi.
- Jei didesnis rutuliukas stipriai stumteli rutuliuką, šis gali pašokti ir išriedėti iš dubens.
- Pakartokite su skirtingu greičiu ir kampu ir stebėkite, kada rutuliukas išslysta. Ką tai rodo: Artimi gravitaciniai susidūrimai gali pakeisti planetos trajektoriją ir kartais suteikti jai pakankamai energijos, kad išslydtų iš savo sistemos.
Svarbūs žodžiai
- Klaidinga planeta: planeta, klajojanti kosmose neapsisukusi aplink žvaigždę.
- Gravitacija: jėga, traukianti masę turinčius objektus vieną prie kito.
- Trijų kūnų problema: fizikos situacija, kai trys objektai traukia vienas kitą ir jų judesiai gali tapti chaotiški.
- Mikrolęšis: metodas, kuris aptinka objektus pagal tai, kaip jų gravitacija išlenkia ir paryškina foninės žvaigždės šviesą.
Trumpi klausimai
Ar klajojanti planeta gali turėti palydovus?
Taip. Jei planeta turėjo palydovus prieš išmesdama juos, jie gali likti su ja surišti ir keliauti kartu su ja.
Ar klajojanti planeta galėtų pasiekti Žemę?
Tai labai mažai tikėtina; kosmosas yra didžiulis, o artimi susidūrimai yra reti.
Ar klajojančios planetos yra tinkamos gyventi?
Be žvaigždės jos yra labai šaltos, bet stora atmosfera arba vidinė šiluma retais atvejais gali šildyti jų kišenes.