Что, Если Бы у Нас Было Два Солнца?
Какой была бы жизнь на Земле, если бы она вращалась вокруг двойной звезды?
На других планетах закаты еще более впечатляющие, чем на Земле. Что, если бы мы могли видеть не одно, а два Солнца, падающих за горизонт Земли?
Станет ли наша планета намного теплее с двумя звездами, нагревающими ее?
Ощутим ли мы ночное время снова?
Может ли наша двойная звездная система поддерживать жизнь?
Вот что произойдет, если у нас будет два Солнца.
Не все звездные системы формируются вокруг одной звезды. На самом деле, двоичные или множественные звездные системы встречаются чаще, чем системы с одной звездой.
Некоторые ученые даже предполагают, что у нашего Солнца когда – то был звездный спутник-давно потерянная карликовая звезда под названием Немезида. Он освободился от солнечной гравитации и растворился в Млечном Пути миллиарды лет назад.
Наши поиски планет размером с Землю по всей галактике показали нам, что большинство звездных систем не только бинарны, но и имеют обитаемые зоны и планеты внутри них.
Похоже, что Земля может поддерживать жизнь с двумя Солнцами, а не одним. Но только при определенных условиях.
В двойной звездной системе судьба Земли будет зависеть от многих факторов-от масс звезд до их положения относительно Земли и друг друга.
Велика вероятность, что орбита Земли будет очень нестабильной. Если бы одно из Солнц было больше и ярче и оказывало на нас гораздо более сильное гравитационное воздействие, то это Солнце могло бы притянуть планету к себе. Мы стали бы довольно хрустящими (зажаренными), прежде чем исчезли бы в его солнечных вспышках.
С другой стороны, если бы гравитационное притяжение ни одного из звезд не было достаточно сильным, Земля вылетела бы в космос. Мы станем одной из тех планет-изгоев, что путешествуют по Вселенной в одиночку без звездной системы.
Предположим, что орбита Земли будет стабильной. Это было бы возможно, если бы Земля вращалась вокруг одного из Солнц. Но это плохо для сложной жизни на планете. Потому что в какой-то момент звезды столкнутся с обеих сторон планеты одновременно.
Мало того, что это отнимет наши ночи, но это также принесет двойные дозы УФ-излучения и солнечных ветров. Никакой солнцезащитный крем не помешает вам быть зажаренными от двух Солнц.
Орбита Земли может быть стабильной, если планета вращается вокруг двух звезд. Звезды должны быть близко друг к другу, а орбита Земли должна быть дальше.
Насколько далеко это было? Скорее всего, за пределами обитаемой зоны, где солнечного тепла будет недостаточно, чтобы поддерживать нашу воду в жидком состоянии. Планета превратится в замерзшую, безжизненную породу.
Чувство безнадежности? Ну, у нас есть хорошие новости для вас. Лучший сценарий для нашей планеты был бы, если бы мы заменили наше Солнце двумя близко подобранными звездами, каждая наполовину ярче Солнца. Это сохранит планету достаточно теплой, чтобы поддерживать жизнь.
Поскольку общая гравитация двух звезд была бы сильнее, Земле потребовалось бы 280 дней вместо 365, чтобы сделать целый круг вокруг них. Год на Земле был бы короче, но не существенно.
Расстояние между звездами должно быть менее 15 миллионов километров друг от друга. Таким образом, орбиты всех планет в нашей системе были бы стабильными. Даже Меркурия.
Но давайте перестрахуемся и предположим, что расстояние между звездами составляло около 5 миллионов километров.
В этом случае две звезды будут вращаться вокруг друг друга каждые десять дней. Каждые пять дней, одна звезда проходит перед другой. С Земли это было бы похоже на солнечное затмение, но вместо того, чтобы наша Луна блокировала Солнце, это была бы одна звезда, блокирующая другую. И вместо 7,5 минут это затмение продлится около 6 часов.
В этих условиях Земля могла бы просто отлично вращаться вокруг Двух Солнц. Вопрос только в том, сформировалась ли бы Земля в первую очередь в двойной звездной системе.
Насколько нам известно, самая маленькая из известных планет, вращающихся вокруг Двух Солнц, является газовым гигантом намного больше Земли.
Может быть, есть маленькая, скалистая планета, как Земля, вращающаяся вокруг Двух Солнц где-то во Вселенной. Мы просто еще не нашли ее.
Она может даже поддерживать жизнь, достаточно умную, чтобы послать сигнал на нашу планету.
Спасибо за чтение!
Понравилась статья? Ставим лайки и подписываемся на канал. Дальше будет еще интереснее. Попутного Вам космического пространства.
Источник
Что если бы у нас было два Солнца?
Мы привыкли вращаться вокруг одиночной звезды и полагаем, что это классическая ситуация. Однако если вы посмотрите на другие звездные системы, то заметите, что чаще всего формируются двойные звездные системы, где планеты вращаются вокруг нескольких звезд. Как бы выглядела наша жизнь в такой ситуации?
Представьте, что вы наблюдаете закат сразу двух солнц! Станет ли наша планета теплее? Сможет ли она вообще продолжить вращаться в подобной ситуации?
Некоторые исследователи считают, что в прошлом у Солнца была парная звезда, но по какой-то причине она отдалилась и растворилась в просторах Млечного Пути миллиарды лет назад. Но представим, что звезда осталась. Есть ли у Земли шансы на выживание?
На самом деле, да! Только нужно соблюдать определенные условия. Судьба нашей планеты зависит от звездных масс и их локации относительно Земли и друг друга. Конечно, велика вероятность того, что земная орбита лишится стабильности. Если одна из звезд оказалась слишком большой и яркой, то могла своей гравитацией притянуть нас к себе. В таком случае, солнце-2 сожжет Землю, а потом проглотит.
С другой стороны, если гравитация второй звезды оказалась меньше, чем нужно, то Землю просто выбросит из Солнечной системы. Мы бы стали планетой-изгоем, блуждающей во тьме межзвездного пространства.
Давайте представим, что нам повезло, и земная орбита оказалась стабильной. Но и здесь есть несколько сценариев. Допустим, мы вращаемся только вокруг одной звезды. Это не очень хорошо, потому что в один из моментов обе стороны планеты могут повернуться к звездам, и мы лишимся ночи. Кроме того, Земля получит двойную порцию УФ-лучей и звездного света. Это убийственная ситуация для планетарной жизни.
Тогда сделаем так, что обе звезды расположены близко, а наша планета вращается вокруг них на большой дистанции. Насколько большой? Скорее всего, придется выбраться за пределы зоны обитаемости, что лишит нас воды в жидком состоянии. Прям какое-то безнадежное положение.
Но все можно исправить, если заменить Солнце на две близко расположенные небольшие звезды, которые по яркости занимают лишь половину солнечной (каждая из них). Тогда планета получит достаточно тепла, чтобы поддерживать жизнь и не поджарить ее.
Так как общая гравитация двух звезд окажется сильнее, Земле потребуется 280 дней, а не 365, чтобы завершить полный орбитальный облет. Год на Земле сократится, но без опасных последствий.
Чтобы орбиты всех планет Солнечной системы оставались стабильными (включая Меркурий), дистанция между звездами должна составить менее 15 млн. км. Но не нужно увлекаться с сокращением дистанции.
Например, если расстояние между звездами составит 5 млн. км, то они будут вращаться вокруг друг друга с периодом в 10 дней. Земляне могли бы наблюдать своеобразное солнечное затмение (где одна звезда блокирует другую), длительность которого составит около 6 часов. Но ученые не уверены, что мы смогли бы это увидеть.
Дело в том, что поиск экзопланет сумел найти миры, вращающиеся вокруг двух звезд. И самой маленькой оказалась не скалистая планета, а газовый гигант, который значительно превышает земные размеры. Возможно, где-то вращается планета земной группы вокруг двух звезд, но нам пока не удалось ее найти.
Выходит, что в теории Земля и другие планеты Солнечной системы при определенных условиях могли бы вращаться вокруг двух солнц, однако сложно предсказать возможность зарождения привычной жизни на нашей планете.
Источник
Спилбергу на заметку: какой была бы Солнечная система, если…
Мы живем на крошечной зеленой планетке с единственной луной, вращающейся вокруг желтой звезды с несколькими менее приветливыми камнями поблизости и еще менее приветливыми газообразными шарами чуть поодаль, которые назвали в честь всяких мифических божеств. Исследуя все более удаленные регионы космоса, мы безнадежно пытаемся найти другие звездные системы, которые могли бы вмещать приятные для жизни миры. Высоко оценивая эти попытки и понимая, как нам повезло жить в нашей системе, мы, между делом, можем исследовать прочие возможные и безумные сценарии о том, насколько другой могла бы быть наша Солнечная система. Современным режиссерам на заметку. Что…
…если бы Марс не потерял свое магнитное поле
Когда-то у Марса была многообещающая атмосфера, когда была теплой, влажной и полной диоксида углерода. Она исчезла, когда Красная планета потеряла свое магнитное поле порядка 3,6 миллиарда лет назад, позволив Солнцу безнаказанно уносить солнечным ветром атмосферу. По космическим меркам, произошло это довольно быстро — большая часть атмосферы исчезла за пару сотен миллионов лет после отключения магнитного поля. Сегодня атмосфера Марса составляет примерно 1% земной атмосферы на уровне моря, и солнечные ветры продолжают пожирать ее со скоростью порядка 100 граммов в секунду.
Мы знаем, что когда-то у этой планеты было магнитное поле, поскольку на ее поверхности по-прежнему существуют намагниченные породы. Некоторые считают, что магнитное поле было потеряно вследствие тяжелой бомбардировки астероидами, которые нарушили тепловой поток внутри Марса, вырабатывающий магнитное поле. Если бы этого не случилось, Марс сохранил бы свои примитивные океаны и, возможно, был бы еще одним источником жизни в нашей Солнечной системе.
Другая теория предполагает, что старое магнитное поле могло покрывать лишь половину планеты, тем самым ставя под вопрос ее долгосрочную жизнеспособность. Понимание состава внутреннего ядра Марса поможет ответить на этот вопрос. На Земле, вокруг горячего и более твердого ядра, удерживающего наше защитное магнитное поле на месте, течет жидкое железо. Если у Марса было лишь расплавленное ядро, это могло бы объяснить потерю.
…если бы у Земли не было Луны
Быстрые лунные приливы, когда Луна была ближе к Земле, могли создать мелкие соленые моря, в которых фрагменты протонуклеиновых кислот связывались при слабых потоках и распадались при сильных, в конечном счете приведя к возникновению ДНК. По мнению палеобиолога Брюса Либермана, «в конечном итоге жизнь могла бы образоваться и без приливов. Но родословная, которая привела к появлению человека, уходит корнями именно в приливы».
Вполне вероятно, что приливные течения помогли в транспортировке тепла от экватора к полюсам, из чего следует, что без Луны ледниковые периоды были бы менее серьезными и уменьшили эволюционное давление на жизнь. Если бы жизнь развивалась на Земле без Луны, она бы, вероятно, проходила через меньшее число изменений со временем и пришла к меньшему разнообразию. Длина дня также отличалась бы без Луны, которая помогла замедлить вращение Земли с шести до двадцати четырех часов, а также стабилизировала наклон Земли и, следовательно, времена года. Любая жизнь, развивающаяся на безлунном мире, столкнулась бы с чрезвычайно короткими днями и ночами и, вероятно, более серьезными климатическими сдвигами.
В отсутствие Луны, жизнеформы потеряли бы лунный свет, который помогает им оставаться активными ночью, влияет на ночных хищников и поощряет развитие ночного зрения. Культурная жизнь любого разумного вида осталась бы без влияния Луны.
…если бы у Земли были кольца
После столкновения с нестабильной планетой Тейя, Земля ненадолго обзавелась кольцами, которые в конечном итоге слились в Луну. Это произошло потому, что обломки лежали за пределом Роша, в котором гравитационные силы разрывают на части любой зарождающийся естественный спутник. Если бы небольшая луна или спутник оказался слишком близко к гравитационной тяге Земли, его бы разорвало с последующим образованием постоянного кольца.
У Сатурна есть кольца из льда, которые вряд ли продержались бы долго, окажись они так же близко к Солнцу, как мы, но теоретически кольца из камня могли бы сохраниться, хотя и отличались бы от колец Сатурна. Эффект был бы очевиден, поскольку тень, отбрасываемая кольцами, привела бы к холодным зимам и снижению солнечного света в обоих полушариях. Если бы в таких условиях образовалась разумная жизнь, кольца помешали бы развитию наземной оптической астрономии. Они также существенно усложнили бы космические полеты и работу спутников из-за космического мусора.
Такие кольца выглядели бы по-разному в зависимости от региона Земли, из которого на них смотрели — тонкая линия в небе над Перу, мощная дуга на полнеба в Гватемале, 180-градусные атмосферные часы в Полинезии и вездесущее свечение на горизонте в Аляске. Можно лишь догадываться о том, как древние народы мира включили бы эти поразительные виды в свои мифологии и космологии.
…если бы Юпитер был звездой
Превратить Юпитер в звезду не так-то и просто, сложнее, чем просто поджечь планету. Поскольку Юпитер состоит по большей части из водорода, чтобы его поджечь, придется накрыть его кислородом объемом в половину Юпитера: в результате получится вода. Но нам ведь нужна звезда, а не большая горелка. Чтобы запустить синтез, как у Солнца, нужно больше водорода. Потребуется еще 13 юпитеров для коричневого карлика, 79 — для красного карлика, и в 1000 раз больше юпитеров для звезды размером с Солнце.
Впрочем, моделирование показало, что увеличение размера Юпитера до солнечного вызовет хаос в Солнечной системе. Спутники внешних планет слетят с орбит в разных направлениях, а пояс астероидов будет полностью уничтожен. И хотя Меркурий с Венерой останутся почти нетронутыми, Земля в конечном итоге врежется в другую планету или выйдет на орбиту ближе к Солнцу.
…если бы Земля вращалась в другую сторону
Даже если это произойдет по воле магии или инопланетян, последствия будут весьма серьезными. Полностью изменится эффект Кориолиса, определяющий, как вращение Земли передается на поведение ветра. Пассаты будут обращены в другую сторону, что приведет к изменению климата во многих регионах. Особенно это затронет Европу, когда теплые ветры, дующие через Атлантику из Мексиканского залива, сменятся сибирским холодом, веющим с востока.
В других же местах Земли изменение вращения может сказаться более благоприятно. В Северной Африке вырастет число осадков, а количество речной воды, заходящей в Средиземном море, практически превратит его в пресноводное озеро. Теплый воздух направится в северную часть Тихого океана и южную Атлантику, сделав Аляску, дальневосточную Россию и часть Антарктиды более привлекательными для жизни.
…если бы мы поменялись местами с Марсом
Физик-планетолог Рену Малхотра из Университета Аризоны провела моделирование, которое показало серьезную дестабилизацию планетарных орбит. Она попыталась проигнорировать результаты Меркурия, но все привело к тому, что Марс будет выброшен из Солнечной системы. Другое моделирование показало, что Земля и Марс обзаведутся нестабильными орбитами из-за влияния Юпитера. Это говорит о том, что орбитальная ситуация внутренней Солнечной системы скорее неустойчивая, что ставит под вопрос предложения некоторых футурологов подвинуть Марс ближе к Солнцу.
Что примечательно, если бы такая орбитальная механика работала, Земля прекрасно обменялась бы местами с Венерой. Исследование показало, что Земля или планета земного типа могла бы быть потенциально обитаемой на орбите Венеры, положение которой обычно оценивается чуть ближе к Солнцу, чем нужно для жизни. Несмотря на удвоенную радиацию Солнца, облачный покров удерживал бы температуру поверхности в пределах приемлемого.
…если бы мы жили в центре или на краю галактики
Между тем, если бы мы были ближе к краю Млечного Пути, едва ли что-то изменилось бы, если бы жизнь вообще возникла. Звездные системы на краю галактик имеют более низкий уровень металличности, то есть имеют меньше элементов тяжелее водорода и гелия. Снижение уровня металлических элементов означает, что газовые гиганты вроде Юпитера, которые медленно собираются вокруг твердых ядер, будут появляться меньше. Поскольку газовые гиганты не будут принимать на себя удар, твердые миры будут более уязвимыми к ударам комет. К тому же ночное небо Земли на краю галактики будет скучноватым и пустым.
Жизнь в пригороде может иметь и положительные моменты. Некоторые считают, что условия для жизни укладываются в ряд ключевых условий, которые соблюдаются лишь в относительно узком диапазоне, известном как галактическая обитаемая зона. В 2001 году Гильермо Гонсалес заявил, что частые сверхновые и высокие уровни радиации, присущие галактическому центру, препятствуют возникновению жизни. Последние исследования говорят, что этот аргумент довольно скептичен, поскольку частые стерилизации за счет сверхновых будут уравновешены большими шансами на развитие жизни.
…если бы солнца было два
В 2011 году астрономы наблюдали первую известную планету в двойной звездной системе, также известную как планета с кратной орбитой, под названием Kepler-16b. Алана Босса, астрофизики из Научного института Карнеги, спросили, как бы выглядела Земля в таких условиях. Он сказал: «Слегка холодноватой. Хотя она ближе к своим звездам, чем Земля к своей, эти звезды не так ярки, поэтому температура на планете будет всего -73 градуса по Цельсию. Если заменить наше Солнце этими звездами, у нас было бы еще холоднее, поскольку мы дальше от Солнца, чем этот Татуин».
Конечно, не все бинарные системы одинаковы, и некоторые ситуации лучше подойдут для развития жизни. Исследования, представленные на 223-м заседании Американского астрономического общества в 2014 году, показали, что некоторые бинарные звездные системы могут быть более благоприятными для развития жизни, чем унитарные звездные системы. Парные звезды, вращение которых было синхронизировано, будут уменьшать солнечную радиацию друг друга и звездные ветры, которые зачастую очищают планеты и луны от атмосфер.
Исследование астрофизика Пола Мейсона показало, что звезды, вращающиеся между собой за 10-60 земных дней, будут оказывать приливные силы, снижающие вращение и уменьшающие звездные ветры, что может потенциально расширить диапазон потенциально обитаемых зон системы благодаря сочетанию света двух звезд вместо одной. Мейсон допустил, что имея два солнца, Венера могла бы сохранить свою воду, а Земля была бы более влажным миром.
…если бы Солнце исчезло
Верхние слои льда изолируют глубокие воды и предотвратят замерзание океанов на сотни тысяч лет, поэтому некоторые океанические и геотермальные формы жизни могут выжить. Жутко, но деревья простоят еще несколько десятилетий, благодаря медленному метаболизму и запасам сахара. Лучшими местами для выживания людей станут атомные подлодки или, возможно, жилища, построенные в таких странах, как Исландия, богатых геотермальной энергией.
Если не считать смерти от холода, некоторые плюсы у жизни в мире без Солнца все же имеются. Будет снижен риск солнечных вспышек, улучшена спутниковая связь и условия для работы астрономов.
Но вообще, конечно, лучше было бы с Солнцем. Если даже убрать Солнце всего на секунду, без гравитации Солнца все объекты в Солнечной системы вместо круговой орбиты пойдут по прямой. Секундой спустя, когда Солнце вернется обратно, все, начиная газовыми гигантами и заканчивая космической пылью, будет на новых орбитах, некоторые из которых окажутся нестабильными. Также на секунду исчезнет гелиосфера, защищающая Солнечную систему от внесолнечной радиации. Секунда без щитов позволит проникнуть мерзкой радиации извне, что приведет к появлению полярных сияний по всему миру, нарушит работу спутников и электросетей или, возможно, стерилизует Землю.
…если Земля встретится с черной дырой
Почти каждый любопытный ребенок в этой Вселенной задумывался об эффектах, которые могла бы оказать черная дыра на Землю, ну или хотя бы на людей, живущих здесь. Фрэнк Хейл из Стэнфордского университета предположил, что могло бы случиться, если бы черная дыра размером с монету, которая будет иметь приблизительно ту же массу, что и Земля, оказалась в центре планеты. Не то чтобы Землю засосало космическим пылесосом, но определенный переполох все же будет.
Вещество, падающее в черную дыру, станет чрезвычайно горячим, в результате чего излучение и давление вытолкнет внешние слои вещества и вызовет впечатляющий взрыв, выстреливший с Земли как перегретая плазма. Сохранение импульса обеспечит то, что масса Земли будет вращаться быстрее вокруг черной дыры и создавать диск аккреции, который ограничит скорость, с которой будет поглощаться земная масса. Земля превратится в быстро вращающиеся руины, но пройдет некоторое время, прежде чем ее употребят в пищу.
Черная дыра поменьше скажется не так плохо. Считается, что Вселенная изобилует первичными черными дырами с массой, эквивалентной небольшой горе. Эти черные дыры скрываются внутри газовых гигантов и приводят к рождению преждевременных сверхновых. Если такая черная дыра врежется в Землю на высокой скорости, она может просто пролететь насквозь. Такое столкновение приведет к выбросу энергии, эквивалентной взрыву тонны тротила, но вытянется по всей длине пути, так что вряд ли кто-то заметит. Впрочем, прохождение такой черной дыры через Землю оставит после себя «длинную трубу сильно поврежденного радиацией материала, который будет оставаться узнаваемым в течение геологического времени».
Все было бы мрачнее, если бы Солнечная система столкнулась со сверхмассивной черной дырой с массой, в миллион раз превышающей массу Солнца, возможно, выброшенной гравитацией двух сталкивающихся галактик. Астроном Кристофер Спрингоб считает, что мы заподозрили бы неладное, когда черная дыра подошла бы на 1000 световых лет к Солнечной системе. После этого у нас осталось бы всего несколько тысяч лет, чтобы подготовиться к ее прибытию, после которого эта черная дыра существенно нарушит орбиты планет и закусит звездной системой. Когда черная дыра будет в пределах светового года, ее гравитация разорвет мир на части, так что Земля будет хорошо пережевана перед финальным проглатыванием.
Или нет. Самир Матур из Университета штата Огайо считает, что имеет математическое доказательство того, что мы можем даже не заметить, что нас поедает черная дыра. Но об этом в другой раз.
Источник