An trajectory ainmniúil de astaróideach idir-réaltach A / 2017 U1, arna ríomh bunaithe ar bhreathnuithe an 19 Deireadh Fómhair, 2017 agus ina dhiaidh sin. Tabhair faoi deara na fithisí difriúla atá ag na pláinéid (tapa agus ciorclach), réada crios Kuiper (coplanar éilipseach agus garbh), agus an astaróideach idir-réaltach seo. Creidmheas íomhá: Tony873004 de Wikimedia Commons.

Fiafraigh de Ethan: Cén fáth nach ndéanann Cóiméid Fithis Na Pleananna Slí Bhealaigh a Dhéanamh?

In ionad éilipsí beagnach ciorclach, tá cóiméid fadaithe go heisceachtúil, nó fiú ar chosán imeachta. Cén fáth chomh difriúil?

Nuair a fhéachann tú ar an gcaoi a bhfithisíonn na pláinéid inár nGrianchóras, tugadh an freagra ceart na céadta bliain ó shin: ar dtús ag Kepler, a ndearna a dhlíthe gluaisne cur síos air, agus ansin ag Newton, ar cheadaigh a dhlí imtharraingthe uilíoch é a dhíorthú. Ach ní ghluaiseann Cóiméid, na cinn a thagann ónár nGrianchóras agus na cinn a thagann i bhfad níos faide uaidh, sna éilipsí céanna, beagnach ciorclach ar chor ar bith. Cén fáth é sin? Ba mhaith le Rajasekharan Rajagopalan a fháil amach:

Cén fáth [a ndéanann] Cóiméid fithisiú na Gréine ar chosán parabolic, murab ionann agus pláinéid a fhithisíonn i gceann éilipseach? Cá bhfaigheann cóiméid an fuinneamh chun taisteal chomh fada sin, ó scamall Oort go dtí an Ghrian & ar ais? Chomh maith leis sin, conas a d’fhéadfadh Cóiméid / astaróidigh idir-réaltacha teacht amach as a máthair-réalta [córas] agus cuairt a thabhairt ar chinn eile?

Is féidir linn é seo a fhreagairt, ach tá ceist níos mó fós ann ar féidir linn a fhreagairt: cén fáth a bhfithisíonn gach réad mar a dhéanann siad?

Fithisíonn pláinéid an Ghrianchórais, mar aon leis na astaróidigh sa chrios astaróideach, iad ar fad beagnach san eitleán céanna, ag déanamh fithisí éilipseacha, beagnach ciorclach. Taobh amuigh de Neiptiún, éiríonn rudaí níos lú iontaofa de réir a chéile. Creidmheas íomhá: Institiúid Eolaíochta Teileascóp Spáis, Roinn Grafaice.

Inár gCóras Gréine, tá na ceithre shaol istigh, creagach againn, crios astaróideach níos faide ná sin, domhan ollmhór gáis le sleagh gealaí agus fáinní, agus ansin crios Kuiper. Taobh amuigh de chrios Kuiper, tá diosca mór scaipthe againn, a ghéilleann do scamall sféarúil Oort, a shíneann achar iontach: b’fhéidir bliain éadrom nó dhó uaidh, beagnach leathbhealach go dtí an chéad réalta eile.

Taispeánann radharc logartamach ar ár nGrianchóras, a shíneann amach an bealach ar fad go dtí na réaltaí is gaire, síneadh chrios Kuiper an chrios astaróideach, agus scamall Oort. Creidmheas íomhá: NASA.

D’fhonn a bheith i bhfithis cobhsaí ag fad áirithe, de réir dhlíthe na domhantarraingthe, ní mór do gach réad a bheith ag gluaiseacht ar luas áirithe. Maidir le fisic bhunúsach, ní mór cothromaíocht a bheith ann idir fuinneamh ionchasach an chórais (i bhfoirm fuinnimh ionchasach imtharraingthe) agus fuinneamh gluaisne (fuinneamh cinéiteach). Nuair a bhíonn tú níos doimhne in acmhainn imtharraingthe na Gréine go maith - rud a chiallaíonn nuair atá tú níos gaire don Ghrian féin - bíonn níos lú fuinnimh agat ar an iomlán, agus ní mór duit bogadh níos gasta chun fithis chobhsaí a bheith agat.

Na hocht pláinéid dár nGrianchóras agus ár nGrian, de réir scála i méid ach ní i dtéarmaí faid fithise. Is é mearcair an pláinéad súl nocht is deacra a fheiceáil. Creidmheas íomhá: úsáideoir Wikimedia Commons WP.

Sin é an fáth, má fhéachaimid ar mheánluas na bpláinéad ina bhfithis, is iad sin:

  • Mearcair: 48 km / s,
  • Véineas: 35 km / s,
  • Domhan: 30 km / s,
  • Mars: 24 km / s,
  • Iúpatar: 13 km / s,
  • Satarn: 9.7 km / s,
  • Úránas: 6.8 km / s,
  • Neiptiún: 5.4 km / s.

Mar gheall ar an timpeallacht inar fhoirmigh an Grianchóras - lán de mhaiseanna beaga bídeacha a chuaigh le chéile ansin, a rinne idirghníomhú agus a d’fhág go leor brúchtadh - tá a bhfuil fágtha inniu gar do chiorclán.

Níl fithisí na bpláinéid sa ghrianchóras ciorclach go díreach, ach tá siad gar go leor, agus is iad Mearcair agus Mars na himeachtaí is mó. Ina theannta sin, an níos gaire i bpláinéad don Ghrian, is mó a luas a bheith. Creidmheas íomhá: NASA / JPL.

Ach tá idirghníomhaíochtaí imtharraingthe ann a tharlaíonn níos déanaí le breithniú! Má théann astaróideach nó réad crios Kuiper in aice le mais mhór, cosúil le Iúpatar nó Neiptiún, féadfaidh idirghníomhaíocht imtharraingthe a bheith aige a thugann cic dó. Athróidh sé seo a threoluas go mór, suas le cúpla km / s i dtreo ar bith. Maidir le astaróideach, féadfaidh sé sin a chur faoi deara go dtéann a fhithis ó chiorclán go garbh éilipseach; is sampla maith de seo cosán Cóiméad Encke, a bhféadfadh a bhunús a bheith leis sa chrios astaróideach.

Tá rian Comet Encke, a dhéanann fithis iomlán gach 3.3 bliana, thar a bheith gearr-thréimhse ach scaipthe amach in éilips eachtardhomhanda a rianaíonn cosán fithiseach an chóiméid. Ba é Encke an dara cóiméad tréimhsiúil a sainaithníodh tar éis cóiméad Halley. Creidmheas íomhá: Gehrz, RD, Reach, WT, Woodward, CE, agus Kelley, MS, 2006.

Ar an láimh eile, nuair a bhíonn tú i bhfad amach, mar atá sa chrios Kuiper nó sa scamall Oort, b’fhéidir nach mbogfá ach ar luas 4 km / s (do chrios istigh Kuiper) síos go dtí cúpla céad méadar / s (don scamall Oort). D’fhéadfadh idirghníomhaíocht imtharraingthe le mórphláinéad, cosúil le Neiptiún, d’fhithis a athrú i gceann amháin de dhá threo. Má ghoid Neiptiún fuinneamh uait, cuirfidh sé tús leat sa Chóras Gréine istigh, ag cruthú éilips fhada, cosúil le Cóiméad Swift-Tuttle, an cóiméad a chruthaigh cith meteor Perseid. Éilipsis a bheadh ​​anseo ar éigean ceangailte leis an nGrian, ach éilips é sin mar sin féin.

Tá cosán fithiseach Comet Swift-Tuttle, a théann gar go contúirteach chun cosán iarbhír an Domhain timpeall na Gréine a thrasnú, an-éilipseach i gcomparáid le haon fhithis phláinéid. Meastar gur athraigh idirghníomhaíocht imtharraingthe fadó le Neiptiún nó le réad ollmhór eile a fhithis chun teacht leis an méid a fheicimid faoi láthair. Creidmheas íomhá: Howard of Teaching Stars.

Ach má thugann Neiptiún, nó aon chomhlacht eile (níl a fhios againn fós an chuid is mó dá bhfuil amuigh sa Ghrianchóras) fuinneamh cinéiteach breise duit, d’fhéadfadh sé d’fhithis a athrú ó fhithis éilipseach ceangailte, go ceann hipearbóbach neamhcheangailte . (Is fithis neamhcheangailte é parabolic, dála an scéil, atá díreach ar an teorainn idir éilipseacha agus hipearbóileach.) Dóibh siúd agaibh a mheabhraíonn Cóiméad grianmhar ISONfrom 2013, a dhíscaoiligh nuair a tháinig sé gar don Ghrian, bhí sé ar fhithis hipearbóileach . De ghnáth, beidh cóiméid a thagann ón nGrianchóras seachtrach laistigh de chúpla km / s den teorainn idir cheangal agus neamhcheangailte.

De réir mar a rith Cóiméad ISON isteach sa Ghrianchóras, d’fhorbair sé tacar eireabaill a dhírigh beagnach díreach ón nGrian. Rinne sé an Ghrian a innilt ag achar níos lú ná 2 mhilliún ciliméadar, agus dhíscaoiligh sé ina dhiaidh sin óna chur chuige dlúth. Creidmheas íomhá: Adam Block / Mount Lemmon SkyCenter / Ollscoil Arizona.

Is é an rud is aisteach faoi chóiméid atá frithchúiteach do mhórchuid na ndaoine ná nach bhfuil go leor fuinnimh ag teastáil uathu chun tumadh isteach sa Ghrianchóras istigh! Dá mbeadh aifreann agam ar fos i gcoibhneas leis an nGrian, fiú bliain éadrom ar shiúl, agus gan ligean dó imeacht, thitfeadh sé díreach isteach sa Ghrian dá bhfanfaimis fada go leor. Maidir le maiseanna fithise i bhfad i gcéin inár nGrianchóras, is féidir le hathrú an-bheag ar a treoluas é a ghiorrú gar don fhithis seo. Cé go dtarlaíonn na nóid imtharraingthe seo ó rudaí in aice láimhe i dtreoracha randamacha atá níos mó nó níos lú, ní fheicimid ach na rudaí a thosaíonn ag bogadh go gasta agus a thagann gar don Ghrian, ag forbairt eireabaill agus ag éirí geal go leor le feiceáil. Seo an áit as a dtagann cóiméid.

Is é crios Kuiper suíomh an líon is mó de na rudaí is eol a bheith ar eolas sa Ghrianchóras, ach ní amháin go bhfuil go leor eile sa scamall Oort, níos laige agus níos faide i gcéin, ach is dóichí go mbeidh mais ag dul thart air mar réalta eile. Tabhair faoi deara go mbogann gach réad scamall Kuiper agus scamall Oort ar luasanna an-bheag i gcoibhneas leis an nGrian. Creidmheas íomhá: NASA agus William Crochot.

Is ar éigean go bhfuil a bhformhór mór faoi cheangal imtharraingthe nó ar éigean gan cheangal imtharraingthe, agus is é sin an fáth gur fionnachtain iontach é A / 2017 U1! Murab ionann agus gach cóiméad nó astaróideach eile a chonaic muid riamh, bhí sé thar a bheith gan cheangal. Cé go mbogann rudaí ónár gCóras Gréine seachtrach, nuair a bhíonn siad i bhfad ón nGrian, ag barr cúpla km / s, bhí an ceann seo ag bogadh ag níos mó ná 20 km / s. Caithfidh gur tháinig sé ón taobh amuigh den Ghrianchóras, mar ní bheadh ​​fiú mais agus luas ag Neiptiún chun an cineál treoluais sin a thabhairt dó!

Is dóichí go mbeidh bunús idir-réaltach ag U1 / U1. Ag druidim leis thuas, ba é an gaire don Ghrian é ar Meán Fómhair 9. Ag taisteal ag 27 míle in aghaidh an tsoicind (44 ciliméadar in aghaidh an tsoicind), tá an cóiméad ag imeacht ón Domhan agus ón nGrian ar a bhealach amach as an gcóras gréine. Creidmheas íomhá: NASA / JPL-Caltech.

Folaíonn rúin an rud a dhéanann cóiméad, astaróideach, nó réad níos faide ná ár nGrianchóras? Níl ann ach domhantarraingt, agus na hidirghníomhaíochtaí imtharraingthe ar feadh a staire. Tá rudaí ar bhealach cobhsaí inár nGrianchóras, go háirithe tar éis 4.5 billiún bliain, ag bogadh i bhfithisí éilipseacha timpeall na Gréine. Ach is féidir le hidirghníomhaíochtaí imtharraingthe é sin a athrú, trí chruth do éilips a athrú nó é a athrú go hipearnasc ar éigean atá gan cheangal. I gceachtar cás, ní fheicfimid é ach má fhaigheann sé slingshotted gar don Ghrian, agus sin an t-aon bhealach atá ar eolas againn faoi na cóiméid uile a d'aimsigh muid riamh.

Ní leanann eireabaill na gcóiméid an trajectory fithiseach go díreach, ach déanann siad cosáin dhíreacha nó chuartha ar shiúl ón nGrian, ag brath ar ian nó gráin deannaigh a shéideadh iad. Ar aon chuma, níl cóiméid le feiceáil ach - le heireabaill, cumas, agus frithchaiteacht sholas na gréine - nuair a bhíonn siad gar go leor don Ghrian. Creidmheas íomhá: úsáideoir Wikimedia Commons, Roger Dymock.

Eitlíonn na Cóiméid agus na astaróidigh a scaoiltear ónár nGrianchóras trí spás idir-réaltach, áit a rachaidh siad in aice le réaltaí eile. Ós rud é go mbogann na réaltaí tríd an réaltra ar luasanna coibhneasta de thart ar 10-30 km / s, sin é chomh tapa agus is dóigh go mbogfaidh na carraigeacha spáis idir-réaltacha seo, ag míniú cén fáth go raibh an astaróideach idir-réaltach a fuaireamar amach ag bogadh chomh gasta. Níl ann ach meascán d’fhithisí tosaigh, idirghníomhaíochtaí imtharraingthe, agus gluaisne ár nGrianchórais tríd an réaltra a mhíníonn an rud ar fad. Nuair a ghoidfidh tú fuinneamh ó réad sa chrios astaróideach, crios Kuiper, nó scamall Oort, cruthaíonn tú éilips atá ceangailte níos doichte leis an nGrian. Ach nuair a thugann tú cic fuinniúil dó, b’fhéidir gur leor é a scriosadh amach ar fad.

Cé go gcreidimid anois go dtuigeann muid conas a chruthaigh an Ghrian agus ár gcóras gréine, níl sa radharc luath seo ach léiriú amháin. Maidir leis an méid a fheicimid inniu, níl fágtha againn ach na marthanóirí. Creidmheas íomhá: Saotharlann Fisice Feidhmí Ollscoil Johns Hopkins / Institiúid Taighde an Iardheiscirt (JHUAPL / SwRI).

An ceacht mór as seo? Tá ár nGrianchóras ag dídhaonrú go leanúnach le himeacht ama, agus tá níos lú rudaí ina chrios astaróideach, crios Kuiper, agus scamall Oort ná riamh. De réir mar a théann an t-am ar aghaidh, faigheann siad go léir sparser agus sparser. Cé a fhios cé mhéad a bhí i láthair uair amháin? Is tasc dodhéanta é. Sa Chóras Gréine, ní bheidh rochtain againn riamh air ach na marthanóirí.

Seol isteach do chuid ceisteanna Iarr ar Ethan chuig startwithabang ag gmail dot com chun deis a bheith le feiceáil anseo!

Tá Starts With A Bang ar Forbes anois, agus athfhoilsithe ar Meán a bhuíochas lenár lucht tacaíochta Patreon. Tá dhá leabhar ag Ethan, Beyond The Galaxy, agus Treknology: The Science of Star Trek ó Tricorders go Warp Drive.