Oort Cloud

2024 Tác giả: Seth Attwood | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-16 16:20

Phim khoa học viễn tưởng cho thấy cách các phi thuyền bay đến các hành tinh thông qua một trường tiểu hành tinh, chúng khéo léo né tránh các hành tinh lớn và thậm chí còn khéo léo hơn khi bắn trả từ các tiểu hành tinh nhỏ. Một câu hỏi tự nhiên được đặt ra: "Nếu không gian là không gian ba chiều, không phải dễ dàng hơn để bay quanh chướng ngại vật nguy hiểm từ trên cao xuống dưới?"

Bằng cách đặt câu hỏi này, bạn có thể tìm thấy rất nhiều điều thú vị về cấu trúc của hệ mặt trời của chúng ta. Ý tưởng của con người về vấn đề này chỉ giới hạn ở một vài hành tinh, mà các thế hệ cũ đã học được ở trường trong các bài học về thiên văn học. Trong nhiều thập kỷ qua, bộ môn này hoàn toàn không được nghiên cứu.

Chúng ta hãy cố gắng mở rộng nhận thức của chúng ta về thực tế một chút, xem xét thông tin hiện có về hệ mặt trời (Hình 1).

Trong hệ mặt trời của chúng ta, có một vành đai tiểu hành tinh nằm giữa sao Hỏa và sao Mộc.

Vành đai tiểu hành tinh này không phải là duy nhất, còn có hai khu vực xa hơn, được đặt theo tên của các nhà thiên văn đã dự đoán sự tồn tại của chúng - Gerard Kuiper và Jan Oort - đây là Vành đai Kuiper và Đám mây Oort. Vành đai Kuiper (Hình 2) nằm trong phạm vi giữa quỹ đạo của Sao Hải Vương 30 AU. và cách Mặt trời khoảng 55 AU. *

Theo các nhà khoa học, thiên văn học, Vành đai Kuiper, giống như vành đai tiểu hành tinh, bao gồm các thiên thể nhỏ. Nhưng không giống như các vật thể vành đai tiểu hành tinh, chủ yếu được cấu tạo từ đá và kim loại, các vật thể Vành đai Kuiper chủ yếu được hình thành từ các chất dễ bay hơi (gọi là băng) như mêtan, amoniac và nước.

Quỹ đạo của các hành tinh trong hệ mặt trời cũng đi qua vùng vành đai Kuiper. Những hành tinh này bao gồm Pluto, Haumea, Makemake, Eris và nhiều hành tinh khác. Nhiều vật thể khác và thậm chí cả hành tinh lùn Sedna có quỹ đạo quay quanh Mặt trời, nhưng quỹ đạo tự nó vượt ra ngoài vành đai Kuiper (Hình 3). Nhân tiện, quỹ đạo của sao Diêm Vương cũng rời khỏi khu vực này. Hành tinh bí ẩn, chưa có tên và được gọi đơn giản là “Hành tinh 9”, cũng thuộc loại tương tự.

Nó chỉ ra rằng ranh giới của hệ mặt trời của chúng ta không kết thúc ở đó. Có một hình thành nữa, đây là đám mây Oort (Hình 4). Các vật thể trong Vành đai Kuiper và Đám mây Oort được cho là tàn tích từ quá trình hình thành hệ Mặt trời khoảng 4,6 tỷ năm trước.

Hình thức đáng kinh ngạc của nó là những khoảng trống bên trong chính đám mây, nguồn gốc của chúng mà khoa học chính thức không thể giải thích được. Theo thông lệ, các nhà khoa học chia đám mây Oort thành bên trong và bên ngoài (Hình 5). Về mặt cụ thể, sự tồn tại của Đám mây Oort vẫn chưa được xác nhận, tuy nhiên, nhiều sự kiện gián tiếp chỉ ra sự tồn tại của nó. Các nhà thiên văn học cho đến nay chỉ suy đoán rằng các vật thể tạo nên đám mây Oort hình thành gần mặt trời và bị phân tán ra xa vào không gian trong thời kỳ đầu hình thành hệ mặt trời.

Đám mây bên trong là một chùm mở rộng từ trung tâm và đám mây trở thành hình cầu ngoài khoảng cách 5000 AU. và cạnh của nó là khoảng 100.000 AU. từ Mặt trời (Hình 6). Theo các ước tính khác, đám mây Oort bên trong nằm trong phạm vi lên đến 20.000 AU và đám mây bên ngoài lên đến 200.000 AU. Các nhà khoa học cho rằng các vật thể trong đám mây Oort chủ yếu bao gồm nước, amoniac và đá mêtan, nhưng các vật thể đá, tức là tiểu hành tinh, cũng có thể có mặt. Các nhà thiên văn học John Matese và Daniel Whitmire lập luận rằng có một hành tinh khí khổng lồ Tyukhei ở ranh giới bên trong của đám mây Oort (30.000 AU), có lẽ không phải là cư dân duy nhất của khu vực này.

Nếu bạn nhìn hệ mặt trời của chúng ta "từ xa", bạn sẽ nhận được tất cả quỹ đạo của các hành tinh, hai vành đai tiểu hành tinh và đám mây Oort bên trong nằm trong mặt phẳng của hoàng đạo. Hệ mặt trời đã xác định rõ hướng lên và xuống, có nghĩa là có những yếu tố quyết định cấu trúc như vậy. Và với khoảng cách từ tâm vụ nổ, tức là các ngôi sao, những yếu tố này biến mất. Đám mây Outer Oort tạo thành một cấu trúc giống như một quả bóng. Hãy cùng "đến" rìa của hệ mặt trời và cố gắng hiểu rõ hơn về cấu trúc của nó.

Về điều này, chúng tôi chuyển sang kiến thức của nhà khoa học Nga Nikolai Viktorovich Levashov.

Trong cuốn sách "Vũ trụ không đồng nhất" của ông mô tả quá trình hình thành các ngôi sao và hệ hành tinh.

Có rất nhiều vấn đề chính trong không gian. Vật chất sơ cấp có những thuộc tính và phẩm chất cuối cùng, từ đó vật chất có thể được hình thành. Không gian-vũ trụ của chúng ta được hình thành từ bảy vấn đề cơ bản. Các photon quang học ở cấp độ vi không gian là cơ sở của Vũ trụ của chúng ta. Những vấn đề này tạo thành tất cả bản chất của Vũ trụ của chúng ta. Vũ trụ-vũ trụ của chúng ta chỉ là một phần của hệ thống không gian, và nó nằm giữa hai vũ trụ-không gian khác, khác nhau về số lượng các vấn đề cơ bản hình thành chúng. Vấn đề cơ bản có 8 và 6 vấn đề cơ bản. Sự phân bố vật chất này xác định hướng của dòng vật chất từ không gian này sang không gian khác, từ lớn hơn đến nhỏ hơn.

Khi không gian-vũ trụ của chúng ta đóng lại với vũ trụ bên trên, một kênh được hình thành mà qua đó vật chất từ không gian-vũ trụ được hình thành bởi 8 vật chất cơ bản bắt đầu chảy vào không gian-vũ trụ của chúng ta do 7 vật chất cơ bản tạo thành. Trong vùng này, chất của không gian bên trên tan rã và chất của không gian-vũ trụ của chúng ta được tổng hợp lại.

Kết quả của quá trình này là vật chất thứ 8 tích tụ trong vùng đóng, không thể hình thành vật chất trong không gian-vũ trụ của chúng ta. Điều này dẫn đến xuất hiện các điều kiện mà theo đó một phần của chất được tạo thành sẽ bị phân hủy thành các phần cấu thành của nó. Một phản ứng nhiệt hạch xảy ra và đối với vũ trụ-không gian của chúng ta, một ngôi sao được hình thành.

Trong vùng đóng, trước hết, các nguyên tố nhẹ nhất và ổn định nhất bắt đầu hình thành, đối với vũ trụ của chúng ta, đây là hydro. Ở giai đoạn phát triển này, ngôi sao được gọi là sao khổng lồ xanh. Giai đoạn tiếp theo trong quá trình hình thành một ngôi sao là tổng hợp các nguyên tố nặng hơn từ hydro do phản ứng nhiệt hạch. Ngôi sao bắt đầu phát ra toàn bộ phổ sóng (Hình 7).

Cần lưu ý rằng trong vùng đóng, quá trình tổng hợp hydro trong quá trình phân rã của chất của không gian-vũ trụ bên trên và sự tổng hợp các nguyên tố nặng hơn từ hydro xảy ra đồng thời. Trong quá trình phản ứng nhiệt hạch, cân bằng bức xạ trong vùng hợp lưu bị xáo trộn. Cường độ bức xạ từ bề mặt của một ngôi sao khác với cường độ bức xạ trong thể tích của nó. Vật chất sơ cấp bắt đầu tích tụ bên trong ngôi sao. Theo thời gian, quá trình này dẫn đến một vụ nổ siêu tân tinh. Một vụ nổ siêu tân tinh tạo ra dao động dọc theo chiều của không gian xung quanh ngôi sao. –lượng tử hóa (phân chia) không gian phù hợp với các thuộc tính và phẩm chất của các vấn đề cơ bản.

Trong vụ nổ, các lớp bề mặt của ngôi sao bị đẩy ra, chủ yếu bao gồm các phần tử nhẹ nhất (Hình 8). Chỉ bây giờ, một cách đầy đủ, chúng ta mới có thể nói về một ngôi sao là Mặt trời - một phần tử của hệ hành tinh trong tương lai.

Theo định luật vật lý, các dao động dọc từ một vụ nổ nên truyền trong không gian theo mọi hướng từ tâm chấn, nếu chúng không có chướng ngại vật và sức nổ không đủ để vượt qua các yếu tố giới hạn này. Vật chất, phân tán, nên cư xử cho phù hợp. Vì vũ trụ-không gian của chúng ta nằm giữa hai vũ trụ-không gian khác ảnh hưởng đến nó, các dao động dọc của chiều sau một vụ nổ siêu tân tinh sẽ có hình dạng tương tự như các vòng tròn trên mặt nước và tạo ra một đường cong của không gian của chúng ta lặp lại hình dạng này (Hình 9). Nếu không có ảnh hưởng như vậy, chúng tôi sẽ quan sát thấy một vụ nổ gần với hình cầu.

Sức mạnh của vụ nổ của ngôi sao không đủ để loại trừ ảnh hưởng của các không gian. Do đó, hướng của vụ nổ và sự phóng ra của vật chất sẽ do vũ trụ-vũ trụ, bao gồm tám vật chất sơ cấp và vũ trụ-vũ trụ hình thành từ sáu vật chất sơ cấp, ấn định. Một ví dụ trần tục hơn về điều này có thể là vụ nổ bom hạt nhân (Hình 10), khi sự khác biệt về thành phần và mật độ của các lớp khí quyển, vụ nổ lan truyền trong một lớp nhất định giữa hai lớp khác, hình thành sóng đồng tâm.

Vật chất và vật chất sơ cấp, sau một vụ nổ siêu tân tinh, phân tán, tìm thấy chúng trong các vùng cong của không gian. Trong những vùng cong này, quá trình tổng hợp vật chất bắt đầu, và sau đó là sự hình thành các hành tinh. Khi các hành tinh được hình thành, chúng bù lại độ cong của không gian và chất trong các vùng này sẽ không còn khả năng tổng hợp một cách chủ động nữa, nhưng độ cong của không gian dưới dạng sóng đồng tâm sẽ vẫn còn - đây là những quỹ đạo mà các hành tinh và các vùng của trường tiểu hành tinh di chuyển (Hình 11).

Vùng cong không gian càng gần ngôi sao, sự khác biệt về chiều càng rõ rệt. Có thể nói rằng nó sắc nét hơn, và biên độ dao động của chiều tăng dần theo khoảng cách từ vùng hội tụ của các không gian-vũ trụ. Do đó, các hành tinh gần ngôi sao nhất sẽ nhỏ hơn và sẽ chứa một tỷ lệ lớn các nguyên tố nặng. Do đó, có hầu hết các nguyên tố nặng ổn định trên sao Thủy và theo đó, khi tỷ lệ các nguyên tố nặng giảm đi, có sao Kim, Trái đất, sao Hỏa, sao Mộc, sao Thổ, sao Thiên Vương, sao Diêm Vương. Vành đai Kuiper sẽ chứa các nguyên tố chủ yếu là ánh sáng, như đám mây Oort, và các hành tinh tiềm năng có thể là các hành tinh khổng lồ khí.

Với khoảng cách từ tâm của vụ nổ siêu tân tinh, các dao động dọc theo chiều, ảnh hưởng đến sự hình thành quỹ đạo hành tinh và sự hình thành vành đai Kuiper, cũng như sự hình thành của đám mây Oort bên trong, phân rã. Độ cong của không gian biến mất. Do đó, vật chất sẽ phân tán đầu tiên trong các vùng của độ cong không gian, và sau đó (giống như nước trong đài phun nước) rơi từ cả hai phía, khi độ cong của không gian biến mất (Hình 12).

Nói một cách đại khái, bạn sẽ nhận được một "quả bóng" với các khoảng trống bên trong, trong đó các khoảng trống là các vùng không gian cong được hình thành bởi các dao động dọc có chiều sau một vụ nổ siêu tân tinh, trong đó vật chất tập trung ở dạng hành tinh và vành đai tiểu hành tinh.

Thực tế khẳng định quá trình hình thành hệ mặt trời như vậy là sự hiện diện của các đặc tính khác nhau của đám mây Oort ở những khoảng cách khác nhau so với Mặt trời. Trong đám mây Oort bên trong, chuyển động của các thiên thể sao chổi không khác gì chuyển động thông thường của các hành tinh. Chúng có quỹ đạo ổn định và trong hầu hết các trường hợp, quỹ đạo tròn trong mặt phẳng của hoàng đạo. Và ở phần bên ngoài của đám mây, các sao chổi di chuyển hỗn loạn và theo các hướng khác nhau.

Sau một vụ nổ siêu tân tinh và sự hình thành một hệ hành tinh, quá trình phân hủy chất của vũ trụ-không gian bên trên và tổng hợp chất của vũ trụ-không gian của chúng ta, trong vùng đóng, tiếp tục cho đến khi ngôi sao lại đạt tới điểm giới hạn. trạng thái và bùng nổ. Các nguyên tố nặng của ngôi sao sẽ ảnh hưởng đến vùng đóng cửa không gian theo cách mà quá trình tổng hợp và phân rã sẽ dừng lại - ngôi sao sẽ đi ra ngoài. Các quá trình này có thể mất hàng tỷ năm.

Vì vậy, trả lời câu hỏi được đặt ra ở phần đầu, về chuyến bay qua trường tiểu hành tinh, cần phải làm rõ nơi chúng ta vượt qua nó bên trong hệ mặt trời hoặc xa hơn. Ngoài ra, khi xác định hướng bay trong không gian và trong hệ hành tinh, cần phải tính đến ảnh hưởng của các vùng không gian và vùng cong lân cận.