Слънцето се движи по толкова предсказуем начин по небето, че може и да не предположите, че връзката му със Земята се променя непрестанно. Всъщност средното разстояние между Земята и Слънцето не е еднакво през годината.
И така, знаем ли дали Земята се приближава или отдалечава от Слънцето?
И какви сили действат върху нашата планета и нашата звезда, за да се случи това?
Накратко, Слънцето се отдалечава от Земята с течение на времето. Според НАСА Земята се намира средно на около 50 милиона километра от Слънцето. Орбитата ѝ обаче не е идеално кръгла, тя е леко елиптична. Това означава, че разстоянието на Земята от Слънцето може да варира от около 147.1 млн. до 152,1 млн. км, по данни на НАСА.
Все пак средно разстоянието между Земята и Слънцето бавно се увеличава с течение на времето. Това нарастващо разстояние има две основни причини. Едната е, че Слънцето губи маса. Другата е свързана със същите сили, които причиняват приливите и отливите на Земята.
Слънцето се свива
Реакциите на ядрен синтез, които захранват Слънцето, превръщат масата в енергия, следвайки известното уравнение на Айнщайн E = mc2. Тъй като Слънцето постоянно произвежда енергия, то също така постоянно губи маса. През оставащия живот на Слънцето - който според НАСА се оценява на още около 5 милиарда години - моделите на еволюцията във времето на звездите предвиждат, че Слънцето ще загуби около 0,1 % от общата си маса, преди да започне да умира, обяснява за Live Science Брайън ДиДжорджо (Brian DiGiorgio), астроном от Калифорнийския университет в Санта Круз.
Въпреки че 0,1% може да не звучи като много, "това е много маса", посочва ДиДжорджо. "Това е приблизително същото количество маса като това на Юпитер."
Юпитер, от своя страна, е около 318 пъти по-голям от масата на Земята.
Силата на гравитационното привличане на даден обект е пропорционална на неговата маса. Тъй като Слънцето губи маса, привлича Земята с все по-отслабваща сила, което води до отдалечаване на планетата ни от звездата с около 6 сантиметра годишно, съобщава Ди Джорджо. Но все още не бива да казваме "Сбогом" на Слънцето.
"Това е доста незначително, особено в сравнение с нормалните колебания на орбиталното разстояние на Земята, които се случват поради леко елиптичната ѝ орбита - около 3%", посочва Ди Джорджо.
Ефектите на приливните сили
Точно както гравитационното привличане на Луната води до приливи и отливи на Земята, така и земната гравитация привлича Слънцето. Тя разтяга страната на Слънцето, която е обърната към Земята, в резултат на което се получава "приливна изпъкналост", пише за страницата Ask an Astronomer на Университета Корнел Брит Шарингхаузен (Britt Scharringhausen), доцент по физика и астрономия в колежа Белуит в Уисконсин.
Слънцето се завърта около оста си приблизително веднъж на всеки 27 дни. Тъй като това е по-бързо от около 365-те дни, които са необходими на Земята, за да завърши една обиколка около Слънцето, приливната издутина, която Земята генерира върху Слънцето, се намира пред Земята. Масата на издутината е свързана с гравитационно привличане, което дърпа Земята напред по нейната орбита и я отдалечава от Слънцето, отбеляза Шарингхаузен. Подобен ефект води до бавно отдалечаване на нашата Луна.
Тези приливни сили обаче имат много слабо въздействие върху орбитата на Земята: Те предизвикват отдалечаване на Земята от Слънцето с около 0,0003 см всяка година, изчислява Ди Джорджо.
Ще има ли големи промени в климата?
Може ли нарастващото разстояние на Земята от Слънцето да повлияе на климата на Земята?
"С отдалечаването на Земята от Слънцето слънчевата светлина ще става все по-слаба", отбелязва Ди Джорджо. Като се има предвид, че разстоянието между Земята и Слънцето може да нарасне с 0,2 % през следващите 5 милиарда години, "това отслабване съответства на 0,4 % намаление на слънчевата енергия, попадаща на повърхността на Земята", отбеляза той. "Това е сравнително малко в сравнение с нормалните вариации в яркостта на Слънцето, които се случват поради елиптичната орбита на Земята, така че не е много за притеснение."
По-голямото нещо, за което трябва да се притесняваме, "е, че докато Слънцето еволюира през следващите 5 милиарда години, моделите на звездната еволюция предвиждат, че то ще увеличава яркостта си с около 6% на всеки 1 милиард години, което бавно ще повишава температурата на Земята и ще доведе до кипене на океаните", обяснява Ди Джорджо. "Това ще направи Земята необитаема за хората много преди Слънцето евентуално да я погълне."
Влиянието на скитниците
Последните работи показват, че орбитите на Юпитер и другите планети в Слънчевата система са се променили с течение на времето. Възможно ли е техните орбити да станат достатъчно нестабилни, за да повлияят един ден на земната орбита, като я приближат или отдалечат от Слънцето? Или пък някое друго непознато тяло би могло да премине достатъчно близо до Слънчевата система, за да окаже подобно въздействие?
"Проблемът с опитите да се предскажат гравитационните взаимодействия на системи от много тела като Слънчевата система или близки звезди е, че те са хаотични, което означава, че е невъзможно да се предскажат със сигурност", отбелязва Ди Джорджо. "Нямаме представа къде конкретно ще се намират планетите във времеви интервал, по-дълъг от около 100 милиона години, защото малките грешки в измерванията и смущенията от немоделираните взаимодействия стават твърде големи с течение на времето."
Все пак "можем да използваме този хаос в наша полза, като проведем много симулации на една и съща хаотична система, за да видим каква е вероятността за настъпване на дадено събитие", коментира Ди Джорджо. Той отбеляза, че това е подобно на начина, по който работят моделите за прогнозиране на времето.
Схема на планетите в нашата Слънчева система с имената им. Слънцето и осемте планети от Слънчевата система са с размери, показани в мащаб, разстоянията не са мащабни. Кредит: Tdadamemd, Wikimedia Commons (CC BY 2.0)
Проучване от 2009 г. в списание Nature, в което са извършени около 2500 симулации на Слънчевата система, установява, че в около 1% от тях орбитата на Меркурий става нестабилна, което води до сблъсък със Слънцето или Венера.
"Така че теоретично е възможно Меркурий да се придвижи покрай Земята и да промени значително орбитата си, както това се случва с Марс в една симулация", посочва Ди Джорджо. "Това обаче е много малко вероятно, както се вижда от рядкостта му в техните симулации".
Смъртта на Слънцето
След около 5 милиарда години, след като Слънцето изчерпи водородното си гориво, то ще започне да се раздува, превръщайки се в червена звезда гигант. Ако приемем, че Земята продължи без прекъсване своя път, ще се отдалечи ли достатъчно от умиращото Слънце, за да преживее предсмъртните гърчове на нашата звезда?
Понастоящем има известни разногласия относно това колко ще набъбне Слънцето по време на фазата си на червен гигант. Има вероятност то да не се издуе достатъчно, за да достигне Земята, което означава, че нашата планета може да оцелее и да продължи да обикаля около него. Повечето оценки обаче сочат, че Слънцето ще нарасне достатъчно, за да погълне Земята, което ще доведе до спираловидно движение на планетата "навътре към забравата", както се изразява Ди Джорджо.
"Но дори Земята да оцелее, няма шанс хората да оцелеят заедно с нея", отбелязва Ди Джорджо. "Топлината и радиацията от настъпващото Слънце не само ще изпари океаните и атмосферата, но вероятно ще разтопи и самата Земя. Хората ще трябва да напуснат пламтящото лавово кълбо много преди да бъде погълнато".
Ако хората все още са тук след 5 милиарда години и искат Земята да остане обитаема по време на разширяването на Слънцето, ще трябва бавно да преместят планетата ни навън до около орбитата на Сатурн, където тя ще бъде достатъчно прохладна за живота, какъвто го познаваме, докато Слънцето продължава да отделя все повече и повече енергия.
"Това обаче е доста непрактично", коментира Ди Джорджо. "По-лесното решение би било просто да изоставим Земята и да намерим друга планета или слънчева система, където да живеем."
Източник: Is Earth getting closer to the sun, or farther away?, Charles Q. Choi, Live Science.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари