Օորտ ամպ

2024 Հեղինակ: Seth Attwood | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-16 16:07

Գիտաֆանտաստիկ ֆիլմերը ցույց են տալիս, թե ինչպես են տիեզերանավերը աստերոիդների դաշտով թռչում դեպի մոլորակներ, նրանք հմտորեն խուսափում են մեծ մոլորակոիդներից և նույնիսկ ավելի ճարտարորեն հետ են կրակում փոքր աստերոիդներից: Բնական հարց է ծագում. «Եթե տարածությունը եռաչափ է, ավելի հեշտ չէ՞ վերևից թռչել վտանգավոր խոչընդոտի շուրջը, թե՞ ներքևից»:

Այս հարցը տալով՝ դուք կարող եք շատ հետաքրքիր բաներ գտնել մեր Արեգակնային համակարգի կառուցվածքի մասին։ Մարդու պատկերացումն այս մասին սահմանափակվում է մի քանի մոլորակներով, որոնց մասին ավագ սերունդները սովորել են դպրոցում՝ աստղագիտության դասերին։ Վերջին մի քանի տասնամյակների ընթացքում այս առարկան ընդհանրապես չի ուսումնասիրվել։

Փորձենք մի փոքր ընդլայնել իրականության մեր ընկալումը` նկատի ունենալով Արեգակնային համակարգի մասին առկա տեղեկատվությունը (նկ. 1):

Մեր Արեգակնային համակարգում Մարսի և Յուպիտերի միջև կա աստերոիդների գոտի, գիտնականները, վերլուծելով փաստերը, ավելի շատ հակված են կարծելու, որ այս գոտին ձևավորվել է Արեգակնային համակարգի մոլորակներից մեկի ոչնչացման արդյունքում։

Այս աստերոիդների գոտին միակը չէ, կան ևս երկու հեռավոր շրջաններ, որոնք անվանվել են աստղագետների անուններով, ովքեր կանխագուշակել են իրենց գոյությունը՝ Ջերարդ Կույպեր և Յան Օորտ, սա Կույպերի գոտին և Օորտի ամպն է: Կոյպերի գոտին (նկ. 2) գտնվում է Նեպտունի 30 AU ուղեծրի միջակայքում: իսկ Արեգակից մոտ 55 AU հեռավորությունը։ *

Գիտնականների՝ աստղագետների կարծիքով, Կոյպերի գոտին, ինչպես աստերոիդների գոտին, բաղկացած է փոքր մարմիններից։ Բայց ի տարբերություն աստերոիդների գոտու օբյեկտների, որոնք հիմնականում կազմված են ժայռերից և մետաղներից, Կոյպերի գոտու օբյեկտները հիմնականում ձևավորվում են ցնդող նյութերից (կոչվում են սառույց), ինչպիսիք են մեթանը, ամոնիակը և ջուրը:

Արեգակնային համակարգի մոլորակների ուղեծրերը նույնպես անցնում են Կոյպերի գոտու տարածքով։ Այս մոլորակները ներառում են Պլուտոն, Հաումեա, Մակեմակե, Էրիսը և շատ ուրիշներ: Շատ ավելի շատ առարկաներ և նույնիսկ գաճաճ Սեդնա մոլորակը պտտվում է Արեգակի շուրջ, բայց ուղեծրերն իրենք դուրս են գալիս Կոյպերի գոտուց (նկ. 3): Ի դեպ, այս գոտուց դուրս է գալիս նաեւ Պլուտոնի ուղեծիրը։ Առեղծվածային մոլորակը, որը դեռ անուն չունի և պարզապես կոչվում է «Մոլորակ 9», ընկել է նույն կատեգորիայի մեջ։

Պարզվում է, որ մեր Արեգակնային համակարգի սահմաններն այսքանով չեն ավարտվում։ Կա ևս մեկ ձևավորում, սա Օորտի ամպն է (նկ. 4): Ենթադրվում է, որ Կոյպերի գոտու և Օորտի ամպի օբյեկտները Արեգակնային համակարգի ձևավորման մնացորդներ են մոտ 4,6 միլիարդ տարի առաջ:

Իր ձևով զարմանալի են բուն ամպի ներսում առկա դատարկությունները, որոնց ծագումը չի կարող բացատրվել պաշտոնական գիտությամբ: Գիտնականների համար ընդունված է Օորտի ամպը բաժանել ներքին և արտաքինի (նկ. 5): Գործիքային առումով Օորտ ամպի գոյությունը հաստատված չէ, սակայն շատ անուղղակի փաստեր վկայում են դրա գոյության մասին։ Աստղագետներն առայժմ միայն ենթադրում են, որ Օորտի ամպը կազմող առարկաները ձևավորվել են Արեգակի մոտ և ցրվել տիեզերքում Արեգակնային համակարգի ձևավորման սկզբում:

Ներքին ամպը կենտրոնից ընդլայնվող ճառագայթ է, և ամպը դառնում է գնդաձև 5000 AU հեռավորությունից հետո: իսկ դրա եզրը կազմում է մոտ 100000 ԱՄ։ Արևից (նկ. 6): Ըստ այլ գնահատականների, ներքին Օորտի ամպը գտնվում է մինչև 20,000 AU միջակայքում, իսկ արտաքինը մինչև 200,000 AU: Գիտնականները ենթադրում են, որ Օորտի ամպի օբյեկտները հիմնականում բաղկացած են ջրից, ամոնիակից և մեթանի սառույցներից, սակայն կարող են լինել նաև քարքարոտ առարկաներ, այսինքն՝ աստերոիդներ։ Աստղագետներ Ջոն Մատեզեն և Դանիել Ուիթմիրը պնդում են, որ Օորտի ամպի ներքին սահմանին (30,000 ԱՄ) կա գազային հսկա Տյուխեյ մոլորակը, որը, թերևս, այս գոտու միակ բնակիչը չէ:

Եթե նայեք մեր արեգակնային համակարգին «հեռվից», ապա կստանաք մոլորակների բոլոր ուղեծրերը, երկու աստերոիդների գոտիները և Օորտի ներքին ամպը ընկած են խավարածրի հարթությունում: Արեգակնային համակարգն ունի հստակ սահմանված ուղղություններ դեպի վեր և վար, ինչը նշանակում է, որ կան գործոններ, որոնք որոշում են նման կառուցվածքը:Իսկ պայթյունի էպիկենտրոնից, այսինքն՝ աստղերից հեռավորության հետ այդ գործոնները անհետանում են։ Արտաքին Օորտ ամպը կազմում է գնդակի նման կառուցվածք: Եկեք «հասնենք» Արեգակնային համակարգի եզրին և փորձենք ավելի լավ հասկանալ նրա կառուցվածքը։

Դրա համար մենք դիմում ենք ռուս գիտնական Նիկոլայ Վիկտորովիչ Լևաշովի գիտելիքներին։

Իր «Անհամասեռ տիեզերքը» գրքում նկարագրվում է աստղերի և մոլորակային համակարգերի ձևավորման գործընթացը։

Տիեզերքում շատ առաջնային հարցեր կան: Առաջնային նյութերն ունեն վերջնական հատկություններ և որակներ, որոնցից կարող է ձևավորվել նյութը։ Մեր տիեզերք-տիեզերքը ստեղծվել է յոթ հիմնական նյութերից: Օպտիկական ֆոտոնները միկրոտարածության մակարդակում մեր Տիեզերքի հիմքն են: Այս հարցերը կազմում են մեր Տիեզերքի ողջ էությունը: Մեր տիեզերական տիեզերքը տարածությունների համակարգի միայն մի մասն է, և այն գտնվում է երկու այլ տարածություններ-տիեզերքների միջև, որոնք տարբերվում են դրանք կազմող առաջնային նյութերի քանակով: Գերակայողն ունի 8, իսկ հիմքում ընկած 6 հիմնական գործը: Նյութի այս բաշխումը որոշում է նյութի հոսքի ուղղությունը մի տարածությունից մյուսը՝ մեծից փոքր։

Երբ մեր տիեզերք-տիեզերքը փակվում է ծածկվածի հետ, ձևավորվում է մի ալիք, որի միջոցով 8 առաջնային նյութերով ձևավորված տիեզերք-տիեզերքից նյութը սկսում է հոսել մեր տիեզերական տիեզերք, որը ձևավորվել է 7 հիմնական նյութերից: Այս գոտում ծածկված տարածության նյութը քայքայվում է և սինթեզվում է մեր տիեզերական տիեզերքի նյութը։

Այս գործընթացի արդյունքում փակ գոտում կուտակվում է 8-րդ նյութը, որը չի կարող նյութ առաջացնել մեր տիեզեր-տիեզերքում։ Սա հանգեցնում է այնպիսի պայմանների առաջացման, որոնց դեպքում ձևավորված նյութի մի մասը քայքայվում է իր բաղկացուցիչ մասերի: Ջերմամիջուկային ռեակցիա է տեղի ունենում, և մեր տիեզերական տիեզերքի համար ձևավորվում է աստղ:

Փակման գոտում, առաջին հերթին, սկսում են ձևավորվել ամենաթեթև և կայուն տարրերը, մեր տիեզերքի համար սա ջրածին է: Զարգացման այս փուլում աստղը կոչվում է կապույտ հսկա: Աստղի առաջացման հաջորդ փուլը ջերմամիջուկային ռեակցիաների արդյունքում ջրածնից ավելի ծանր տարրերի սինթեզն է։ Աստղը սկսում է արձակել ալիքների մի ամբողջ սպեկտր (նկ. 7):

Հարկ է նշել, որ փակման գոտում միաժամանակ տեղի են ունենում ջրածնի սինթեզը ծածկված տիեզերք-տիեզերքի նյութի քայքայման ժամանակ և ջրածնից ավելի ծանր տարրերի սինթեզը։ Ջերմամիջուկային ռեակցիաների ընթացքում միախառնման գոտում խախտվում է ճառագայթման հավասարակշռությունը։ Աստղի մակերևույթից ճառագայթման ինտենսիվությունը տարբերվում է իր ծավալով ճառագայթման ուժգնությունից: Առաջնային նյութը սկսում է կուտակվել աստղի ներսում: Ժամանակի ընթացքում այս գործընթացը հանգեցնում է գերնոր աստղի պայթյունի: Գերնոր աստղի պայթյունը առաջացնում է աստղի շուրջ տարածության ծավալների երկայնական տատանումներ: – տարածության քվանտացում (բաժանում)՝ ըստ առաջնային նյութերի հատկությունների և որակների.

Պայթյունի ժամանակ դուրս են մղվում աստղի մակերեսային շերտերը, որոնք հիմնականում կազմված են ամենաթեթև տարրերից (նկ. 8)։ Միայն հիմա, լրիվ չափով, մենք կարող ենք խոսել աստղի մասին որպես Արեգակի՝ ապագա մոլորակային համակարգի տարր:

Ֆիզիկայի օրենքների համաձայն, պայթյունի երկայնական թրթռումները պետք է տարածվեն տիեզերքում՝ էպիկենտրոնից բոլոր ուղղություններով, եթե դրանք չունեն խոչընդոտներ, և պայթյունի ուժը բավարար չէ այս սահմանափակող գործոնները հաղթահարելու համար: Նյութը, ցրվելը, պետք է համապատասխանաբար վարվի: Քանի որ մեր տիեզերք-տիեզերքը գտնվում է դրա վրա ազդող երկու այլ տարածություններ-տիեզերքների միջև, գերնոր աստղի պայթյունից հետո չափերի երկայնական տատանումները կունենան ջրի վրա գտնվող շրջանների նման ձև և կստեղծեն մեր տարածության կորություն, որը կրկնում է այս ձևը (նկ. 9):. Եթե նման ազդեցություն չլիներ, մենք կդիտարկեինք գնդաձև ձևի մոտ պայթյուն։

Աստղի պայթյունի ուժը բավարար չէ տարածությունների ազդեցությունը բացառելու համար։ Հետևաբար, նյութի պայթյունի և արտանետման ուղղությունը կսահմանվի տիեզերք-տիեզերքի կողմից, որը ներառում է ութ առաջնային նյութեր և տիեզերք-տիեզերքը, որը ձևավորվել է վեց առաջնային նյութերից: Դրա ավելի սովորական օրինակ կարող է լինել միջուկային ռումբի պայթյունը (նկ. 10), երբ մթնոլորտի շերտերի բաղադրության և խտության տարբերության պատճառով պայթյունը տարածվում է որոշակի շերտում երկու մյուսների միջև՝ առաջանալով. համակենտրոն ալիքներ.

Նյութը և առաջնային նյութը, գերնոր աստղի պայթյունից հետո, ցրվում են, հայտնվում են տիեզերական կորության գոտիներում։ Կռության այս գոտիներում սկսվում է նյութի սինթեզի գործընթացը, իսկ հետո՝ մոլորակների ձևավորումը։ Երբ մոլորակները ձևավորվեն, նրանք փոխհատուցում են տարածության կորությունը, և այս գոտիներում գտնվող նյութն այլևս չի կարողանա ակտիվորեն սինթեզել, բայց տիեզերքի կորությունը համակենտրոն ալիքների տեսքով կմնա. սրանք այն ուղեծրերն են, որոնց երկայնքով մոլորակները եւ շարժվում են աստերոիդների դաշտերի գոտիները (նկ. 11):

Որքան տիեզերական կորության գոտին մոտ է աստղին, այնքան ավելի ընդգծված է չափերի տարբերությունը: Կարելի է ասել, որ այն ավելի սուր է, և տարածություններ-տիեզերքների կոնվերգենցիայի գոտուց հեռավորության հետ մեծանում է հարթության տատանումների ամպլիտուդը։ Հետևաբար, աստղին ամենամոտ մոլորակները կլինեն ավելի փոքր և կպարունակեն ծանր տարրերի մեծ մասը: Այսպիսով, Մերկուրիի վրա կան ամենակայուն ծանր տարրեր, և, համապատասխանաբար, ծանր տարրերի մասնաբաժնի նվազումով, կան Վեներա, Երկիր, Մարս, Յուպիտեր, Սատուրն, Ուրան, Պլուտոն: Կոյպերի գոտին կպարունակի հիմնականում թեթև տարրեր, ինչպիսիք են Օորտի ամպը, և հնարավոր մոլորակները կարող են լինել գազային հսկաներ:

Գերնոր աստղի պայթյունի էպիկենտրոնից հեռավորության հետ քայքայվում են հարթության երկայնական տատանումները, որոնք ազդում են մոլորակների ուղեծրերի և Կոյպերի գոտու ձևավորման, ինչպես նաև Օորտի ներքին ամպի ձևավորման վրա։ Տիեզերքի կորությունը անհետանում է: Այսպիսով, նյութը նախ կցրվի տիեզերական կորության գոտիներում, իսկ հետո (ինչպես ջուրը շատրվանում) երկու կողմից կընկնի, երբ տիեզերքի կորությունը կվերանա (նկ. 12):

Կոպիտ ասած, դուք կստանաք «գնդակ»՝ ներսում դատարկություններով, որտեղ դատարկությունները տիեզերական կորության գոտիներ են, որոնք ձևավորվել են գերնոր աստղի պայթյունից հետո չափերի երկայնական տատանումներով, որոնցում նյութը կենտրոնացած է մոլորակների և աստերոիդների գոտիների տեսքով։

Արեգակնային համակարգի ձևավորման հենց նման գործընթացը հաստատող փաստը Օորտի ամպի տարբեր հատկությունների առկայությունն է Արեգակից տարբեր հեռավորությունների վրա։ Օորտի ներքին ամպում գիսաստղի մարմինների շարժումը ոչնչով չի տարբերվում մոլորակների սովորական շարժումից։ Նրանք ունեն կայուն և շատ դեպքերում շրջանաձև ուղեծրեր խավարածրի հարթությունում։ Իսկ ամպի արտաքին մասում գիսաստղերը շարժվում են քաոսային ու տարբեր ուղղություններով։

Գերնոր աստղի պայթյունից և մոլորակային համակարգի ձևավորումից հետո վերադիր տիեզերքի նյութի քայքայման և փակ գոտում մեր տիեզերական տիեզերքի նյութի սինթեզը շարունակվում է այնքան ժամանակ, մինչև աստղը նորից հասնի կրիտիկական կետի: վիճակը և պայթում է։ Կամ աստղի ծանր տարրերն այնպես կազդեն տիեզերքի փակման գոտու վրա, որ սինթեզի և քայքայման գործընթացը կդադարի` աստղը կմարի: Այս գործընթացները կարող են տևել միլիարդավոր տարիներ:

Ուստի, պատասխանելով սկզբում տրված հարցին՝ աստերոիդների դաշտով թռիչքի մասին, պետք է հստակեցնել, թե որտեղ ենք այն հաղթահարում Արեգակնային համակարգի ներսում, թե դրանից դուրս։ Բացի այդ, տիեզերքում և մոլորակային համակարգում թռիչքի ուղղությունը որոշելիս անհրաժեշտ է դառնում հաշվի առնել հարակից տարածությունների և կորության գոտիների ազդեցությունը։