Gökbilimciler Güneş Sistemi’nin büyüklüğünü nasıl hesaplıyor?

Bedeni Güneş Sistemi Güneş’in etkisinin Samanyolu galaksisindeki diğer yakın yıldızların etkisini aştığı uzay hacmiyle tanımlanır. Bu etki, doğanın iki temel kuvvetinden kaynaklanır: yerçekimi ve manyetizma.

Önce yer çekimini ele alalımGüneş sistemindeki her nesne güneşten gelen bir çekim kuvvetine maruz kalır; güneşten ne kadar uzaksa çekim kuvveti o kadar zayıflar. Ancak, güneşin çekim kuvvetinin uzaydaki konumunuzdaki diğer yıldızların çekim kuvvetinden hala daha güçlü olması koşuluyla, uzaydaki hareketiniz sizi güneşe doğru çeken bir ivmeye maruz kalacaktır.

Bu noktada, mesafe için daha kullanışlı bir ölçüm birimi tanıtmak faydalı olacaktır: astronomik birim (AU). 1 AU’luk bir mesafe, yaklaşık 150 milyon km olan Güneş ile Dünya arasındaki mesafedir. Bilinen tüm gezegenler, asteroitler ve bilinen kuyruklu yıldızların neredeyse tamamı Güneş’e kütle çekimsel olarak bağlıdır ve onun etrafında yörüngede döner. Daha zayıf bir kütle çekimsel çekim yaşayan daha uzak nesnelerin yörüngeyi tamamlaması daha uzun sürer.

Dünya’nın 1 AU’luk yörüngesi bir yıl sürüyor. Güneş’in etrafında 5 AU’luk yörüngede dönen Jüpiter’in yörüngesi ise yaklaşık 12 yıl sürüyor. Uzak Plüton (yaklaşık 40 AU) 248 yıl sürer; o kadar uzun bir süredir ki, 1930’da keşfedildiğinden beri Güneş etrafındaki bir turunu bile tamamlamamıştır. Ancak Plüton, Güneş Sistemi’nin kenarında olmaktan çok uzaktır; çok daha uzak dünyalar vardır.

Güneşe en uzak kütleçekimsel bağlı nesneler aperiyodik kuyrukluyıldızlardır. Aperiyodik veya uzun periyotlu kuyrukluyıldızların bir güneş yörüngesini tamamlaması binlerce yıl sürebilir. Bunların hepsi kayıtlı tarih boyunca iç güneş sisteminden sadece tek bir geçişi tamamlamıştır.

Bu kuyruklu yıldızların nereden geldiğine inanılıyor Oort Bulutu; milyarlarca küçük buzlu dünyadan oluşan yaklaşık küresel bir bulut. Bunlar, güneş sisteminin en soğuk dış kısımlarında 200.000 AU’ya (yaklaşık 3 ışık yılı) kadar uzaklıklarda sürüklenir.

Bir Oort Bulutu nesnesinin bu kadar büyük mesafelerde bir kez Güneş’in etrafında dönmesi milyonlarca yıl sürebilir. Güneş’ten bundan daha uzağa sapan nesnelerin diğer yıldızlardan daha güçlü çekimsel çekimler deneyimlemesi ve bunun yerine onlara doğru hızlanmaya başlaması muhtemeldir.

Oort Bulutu nesneleri o kadar uzaktadır ki, en güçlü teleskoplarımız tarafından bile hiçbiri yerinde görülmemiştir. Onları görme şansına sahip olduğumuz tek zaman, bir kuyruklu yıldız olarak iç güneş sistemine doğru düştüğü zamandır.

Yer çekimini duyduk, peki ya diğer kuvvet: manyetizma? Güneş, güçlü bir yer çekimi alanına ek olarak, uzayda bir hacim oluşturan çok güçlü bir manyetik alana sahiptir. heliosferiçinde tüm gezegenlerin ve güneşin geniş atmosferinin bulunduğu, Güneş rüzgarı. Güneş rüzgarı Güneş’ten gezegenler arası uzaya doğru sürekli süpersonik bir plazma çıkışıdır.

Güneş rüzgarı

Güneş rüzgarı oldukça dinamiktir ve Dünya gibi bir gezegenin atmosferiyle etkileşime girdiğinde yakın zamanda gördüğümüz gibi renkli aurora görüntüleri oluşturabilir. Güneş rüzgarı, bilinen tüm gezegenlerin yanından geçerek güneşten dışarı doğru akar ve sonunda yavaşlar ve ses hızının altına (ses hızından daha yavaş) ulaşır. heliopoz.

Heliopoza olan mesafe, Oort Bulutu’ndan çok daha yakındır. Yine de, yine de muazzamdır. 1977’de fırlatılan Nasa uzay aracı Voyager 1, 2012’de 121 AU mesafede heliopozu geçerek, bu mesafeye ulaşan ilk insan yapımı nesne oldu. yıldızlararası uzay.

Ancak Voyager 1 evrimsel atalarımız tarafından birkaç milyon yıl önce fırlatılmış olsaydı, heliopoza yolculuk bu kadar uzun sürmemiş olabilirdi. Yıldızlar arasındaki boşluk boş değildir, ancak yıldızlararası ortam adı verilen ince gaz ve toz bulutlarıyla doludur. Bazen, bir yıldızın Samanyolu galaksisinin merkezi etrafındaki yörüngesi onu alışılmadık derecede yoğun madde bölgelerinden taşıyabilir.

Yakın zamanda çalışmakBilim insanları, yaklaşık 2-3 milyon yıl önce güneş sisteminin, heliosferi yalnızca 0,2 AU boyutuna kadar sıkıştırmış olabilecek nispeten yoğun bir soğuk yıldızlararası gaz bulutundan geçtiğine dair yüksek bir olasılık olduğunu gösterdiler; bu da güneşe en yakın gezegen olan Merkür’ün yörüngesi içindedir ve tartışılır biçimdeDünya. Bu, tüm gezegenleri doğrudan yıldızlararası uzay ortamına maruz bırakmış olurdu.

Dünya üzerindeki olası etkiler arasında gezegenimize ulaşan kozmik ışınlarda önemli bir artış, aurora olmaması (çünkü güneş rüzgarı Dünya’ya ulaşamıyordu) ve hatta daha da değişken bir iklim vardı. etkilenmiş türümüzün evrimi.

Bu makale şu kaynaktan yeniden yayınlanmıştır: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Oku orijinal makale.