10 יצירות קוסמיות שיכולות להתקיים בתיאוריה

2024 מְחַבֵּר: Seth Attwood | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-16 16:05

כמעט אף פעם לא נוכל לחקור את כל החלל. היקום גדול מדי. לכן, ברוב המקרים, נצטרך רק לנחש מה קורה שם. מצד שני, אנו יכולים לפנות אל החוקים הפיזיקליים שלנו ולדמיין אילו גופים, אירועים ותופעות קוסמיים באמת יכולים להתקיים במרחבים קוסמיים אינסופיים.

מדענים עושים זאת לעתים קרובות. לדוגמה, כעת הקהילה המדעית דנה באופן פעיל באפשרות של קיומו של כוכב לכת ענק שלא מורגש בעבר בתוך מערכת השמש.

היום נדבר על עשרה מהאובייקטים המוזרים והמסתוריים ביותר שעל פי מדענים יכולים להתקיים בחלל.

כוכבי לכת טורואידים

כמה מדענים מאמינים שכוכבי לכת בצורת סופגניה או בצורת סופגניה יכולים להתקיים בחלל, אם כי עצמים כאלה מעולם לא נראו. כוכבי לכת כאלה נקראים טורואידים, שכן "טורואיד" הוא תיאור מתמטי של הצורה של אותה סופגניה. כמובן שלכל כוכבי הלכת שפגשנו בעבר הייתה צורה כדורית, שכן כוחות הכבידה מושכים את החומר ממנו הם נוצרים פנימה אל הליבה שלהם. אבל באופן תיאורטי, כוכבי הלכת יכולים לקבל צורה של טורואיד אם אותה כמות כוח מכוונת ממרכזיהם בניגוד לכוח הכבידה.

מעניין לציין שחוקי הפיזיקה אינם אוסרים את הופעתם של כוכבי לכת טורואידים. רק שהסבירות להתרחשותם קטנה ביותר, וסביר להניח שכוכב לכת כזה יהיה לא יציב בסקאלות זמן גיאולוגיות עקב הפרעות חיצוניות. באופן כללי, החיים על כוכבי לכת כאלה יהיו לפחות מאוד לא נוחים.

ראשית, כוכב לכת כזה, על פי מדענים, יסתובב מהר מאוד - יום בו יימשך רק כמה שעות. שנית, כוחות הכבידה יהיו חלשים משמעותית באזור המשווה וחזקים מאוד באזורי הקוטב. האקלים יציג גם את ההפתעות שלו: רוחות חזקות והוריקנים הרסניים יהיו כאן תכופות. יחד עם זאת, הטמפרטורה על פני השטח של כוכבי לכת כאלה תהיה שונה מאוד מאותם או אזורים אחרים.

ירחים עם ירחים משלהם

מדענים מאמינים שללוויינים פלנטריים עשויים להיות ירחים משלהם המסתובבים סביבם באותו אופן של לוויינים פלנטריים. לפחות בתיאוריה, אובייקטים כאלה יכולים להתקיים. זה אפשרי, אבל זה דורש תנאים מאוד ספציפיים. אם עצמים כאלה באמת קיימים במערכת השמש שלנו, אז, קרוב לוודאי, הם ממוקמים בגבולותיה הרחוקים. אי שם מחוץ למסלולו של נפטון, שבו, שוב, על פי ההנחות, עשוי להיות מסלולו של "הכוכב התשיעי" (שעליו נדבר להלן).

עכשיו על התנאים המיוחדים והספציפיים ביותר שבהם חפצים כאלה יכולים להתקיים. ראשית, יש צורך בנוכחות של עצם גדול ומסיבי, למשל, כוכב לכת, שעל ידי השפעתו הכבידה לא ימשוך, אלא ידחוף את הלוויין לעברו לכיוון הלוויין, אך לא חזק במיוחד, שכן במקרה זה הוא פשוט ימשוך. ליפול על פני השטח שלו. שנית, הלוויין של הלוויין חייב להיות קטן מספיק כדי שהירח יתפוס אותו.

חפץ מסוג זה לא בהכרח יהיה מבודד. במילים אחרות, הוא יושפע כל הזמן מכוחות הכבידה של הירח ה"אב" שלו, כוכב הלכת שסביבו סובב ירח האם זה, כמו גם השמש, שסביבה כוכב הלכת עצמו סובב. זה ייצור סביבת כבידה לא יציבה במיוחד עבור בן לוויה של הירח.לכן, תוך כמה שנים, כל לוויין מלאכותי שנשלח לירח עזב את מסלולו ונפל על פניו.

באופן כללי, אם עצמים כאלה באמת קיימים, אז הם צריכים להיות הרבה מעבר למסלול של נפטון, שם השפעת כוחות הכבידה של השמש נמוכה בהרבה.

שביטים ללא זנב

אתה בטח חושב שלכל השביטים יש זנב. עם זאת, מדענים מצאו לפחות שביט אחד ללא אחד. נכון, החוקרים עדיין לא בטוחים אם זה באמת כוכב שביט, אסטרואיד או איזושהי הכלאה של שניהם. העצם נקרא Manx (שם אסטרונומי C / 2014 S3) והוא דומה בהרכבו לגופים סלעיים מחגורת האסטרואידים של מערכת השמש.

בואו נבהיר. אסטרואידים עשויים בעיקר מסלע, שביטים עשויים מקרח. החפץ המנקס אינו נחשב לכוכב שביט אמיתי, שכן בהרכבו נמצא סלע. יחד עם זאת, העצם אינו נחשב לאסטרואיד טהור, שכן פני השטח שלו מכוסים בקרח. זנב השביט נעדר ב-C / 2014 S3 מכיוון שנפחי הקרח שנמצאים על פניו אינם מספיקים להיווצרותו.

מדענים מאמינים שמנקס מקורו בענן אורט, שהוא המקור לשביטים ארוכי תקופה. יחד עם זאת, יש ספקולציות ש-C / 2014 S3 הוא אסטרואיד מפסיד שבצירוף מקרים, הגיע בסופו של דבר לחלק הקר ביותר של המערכת שלנו. לפיכך, אם ההנחה האחרונה נכונה, אז מנקס הוא האסטרואיד הקרח שהתגלה הראשון, אם לא, אז לפנינו השביט האבני וחסר הזנב הראשון שאנו פוגשים.

כוכב לכת ענק בקצה מערכת השמש

מדענים חזו את קיומו של כוכב הלכת התשיעי במערכת השמש. ומכיוון שפלוטו הורד מהמעמד הזה עוד ב-2006, זה בכלל לא קשור אליו. "הכוכב התשיעי" ההיפותטי יכול להיות מסיבי פי 10 מכדור הארץ שלנו, אומרים מדענים. חוקרים מאמינים שמסלול העצם נמצא במרחק של פי 20 מהמרחק בין השמש לנפטון.

בהתבסס על תצפיות על התנהגות ומאפיינים חריגים של כמה עצמים רחוקים מאוד הממוקמים בחגורת קויפר בתוך מערכת השמש שלנו (שנמצאת מחוץ למסלולו של נפטון), מדענים הצליחו לחשב את המסה, הגודל והמרחק המשוערים לאובייקט היפותטי זה.

על פי מדענים, אם במציאות לא קיים "כוכב הלכת התשיעי", אז ניתן להסביר את ההתנהגות החריגה של עצמים בחגורת קויפר רק על ידי כמה עצמים מסיביים שלא זוהו בתוך החגורה הזו.

חורים לבנים

חורים שחורים הם חפצים מסיביים מאוד שמושכים וזוללים כל חפץ שאין להם מזל מספיק להיות בקרבתם. הכל, כולל האור, נשאב אל תוך החור השחור ואינו יכול להימלט. חורים לבנים בתיאוריה פועלים בכיוון ההפוך. כלומר, הם לא שואבים פנימה, אלא דוחפים מעצמם חפצים, ומונעים מהם להיכנס פנימה.

רוב הפיזיקאים משוכנעים שבאופן עקרוני לא יכולים להיות חורים לבנים בטבע. עם זאת, תורת היחסות הכללית של איינשטיין, שבה נחזו חפצים אלה, אינה מסכימה עם זה. כמה מדענים עדיין מאמינים שאכן קיימים חורים לבנים. במקרה זה, כל מה שמתקרב אליהם נהרס על ידי כמות אנרגיה חזקה מאוד שהעצמים הללו פולטים. אם החפץ יצליח איכשהו לשרוד, אז כשהוא מתקרב לחור הלבן, הזמן שלו יואט ללא הגבלת זמן.

עדיין לא מצאנו חפצים כאלה. למעשה, אפילו חורים שחורים עדיין לא ראינו, אבל אנחנו יודעים על קיומם מההשפעה העקיפה על המרחב שמסביב וחפצים אחרים. עם זאת, כמה מדענים מאמינים שחורים לבנים עשויים לייצג את הצד השני של השחורים. ולפי אחת התיאוריות של כוח הכבידה הקוונטי, חורים שחורים הופכים ללבנים עם הזמן.

הרי געש

מחלקה היפותטית של אסטרואידים שמסלולם נמצא בין מסלולי מרקורי והשמש, מכנים מדענים וולקנואידים. עדיין לא התגלו הרי געש, אבל כמה מדענים בטוחים בקיומם, שכן אזור החיפוש (כלומר, המקום שבו הם יכולים להיות ככל הנראה) יציב מבחינה כבידתית. אזורי כבידה יציבים מכילים לרוב אסטרואידים רבים. לדוגמה, יש הרבה מהם בחגורת האסטרואידים שבין מאדים לצדק, כמו גם בחגורת קויפר שמעבר למסלול נפטון.

יש הנחה שלעתים קרובות נופלים הר געש על פני השטח של מרקורי. לכן הוא מכוסה במכתשים רבים.

חוסר היכולת לזהות הרי געש מוסבר בעיקר על ידי מדענים בעובדה שחיפושיהם קשים ביותר לביצוע בשל בהירות השמש. שום אופטיקה לא מסוגלת לעמוד בתצפיות כאלה. במקביל, מדענים מנסים לחפש הרי געש במהלך ליקוי חמה, מוקדם בבוקר ומאוחר בערב, כאשר פעילות השמש מינימלית. כמו כן נעשים ניסיונות לחפש חפצים אלו מכלי טיס מדעיים.

מסה מסתובבת של אבנים חמות ואבק

כמה מדענים מאמינים שכוכבי הלכת והירחים שלהם נוצרו ממאסות ליבון מסתובבות במהירות של סלעים ואבק הנקראים סינסטיה. גוף שמימי הופך לסינסטיה כאשר מהירות הסיבוב הזוויתית שלו בקו המשווה עולה על מהירות המסלול שלו. מדענים הגיעו למסקנות כאלה על בסיס מודלים ממוחשבים, שבוצעו באמצעות תוכנת המחשב שנוצרה HERCULES (Highly Excentric Rotating Concentric U (potential) Layers Equilipium Structure), שבאמצעותה ניתן לשקול את האבולוציה של כדור מסתובב מחומם של צפיפות קבועה.

לרוב סינסטיה, מאמינים מדענים, מתרחשת כאשר שני גרמי שמים מסתובבים במהירות מתנגשים. משך הקיום של סוג זה של עצמים פלנטריים הוא ארוך יותר, ככל שיש בהם יותר חומר. עם חלוף הזמן, אומרים מומחים, כוכב הלכת עצמו והלוויינים שלו בולטים מהסינסתזיה. זה קורה בעוד כ-100 שנה.

לפי אחת ההשערות, כדור הארץ והירח שלנו הופיעו לאחר שכוכב הלכת המתהווה פגע באובייקט פלנטרי מסוים בגודל של מאדים. חפץ זה נקרא תיאה. זמן מה לאחר ההתקררות, מסת החומר התפצלה לכדור הארץ ולירח.

ענקי גז שהופכים לכוכבי לכת דמויי כדור הארץ

מבחינה מבנית, המרכיבים העיקריים של כוכבי לכת דמויי כדור הארץ הם אבנים ומתכות. יש להם משטח מוצק. מרקורי, נוגה, כדור הארץ ומאדים הם כוכבי לכת דמויי כדור הארץ. בתורם, ענקיות הגז מורכבות, למעשה, מגז. אין להם משטח מוצק. ענקי הגז של מערכת השמש שלנו הם צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון.

כמה מדענים מאמינים שבנסיבות מסוימות, ענקי גז מסוגלים להפוך לכוכבי לכת דמויי כדור הארץ. ולמרות שלמדע אין עדיין אישור מדויק לקיומם של עצמים כאלה, מדענים קוראים לכוכבי הלכת האלה כטוניים. לפי הנחות החוקרים, ענקי גזים יכולים להפוך לכוכבי לכת חטוניים כשהם מתקרבים לכוכבי המערכת שלהם. כתוצאה מההתכנסות, מעטפת הגז תתרוקן, ותותיר רק ליבה מוצקה חשופה.

כתוצאה מכך, מדענים אינם יודעים כיצד ייראה כוכב לכת כזה. אבל הם הולכים לגלות. לאחרונה יחסית, מדענים גילו את כוכב הלכת החיצוני Corot 7b בקבוצת הכוכבים חד קרן. וכפי שאולי ניחשתם, מדענים חושדים שהכוכב הוא מהסוג החטוני. המעטפת החיצונית של כוכב הלכת מכוסה בלבה חמה, שהטמפרטורה שלה יכולה להגיע ל-2500 מעלות צלזיוס.

כוכבי הלכת שעליהם יורד זכוכית

יתרה מכך, הגשמים אינם עשויים מזכוכית מוצקה, אלא מזכוכית נוזלית וליבון. באופן כללי, הסיכויים אינם המתאימים ביותר לחיים. דוגמה לכך היא כוכב הלכת האקסו-פלנט HD 189733b שהתגלה במרחק של 63 שנות אור, שכמו כדור הארץ שלנו, יש לו גוון כחלחל.בהתחלה, מדענים הציעו שכוכב הלכת עשוי להיות מכוסה במים (ומכאן הגוון הכחלחל), אך מחקרים שלאחר מכן הראו שלא כדאי לארוז את המזוודות בטיול לביתנו החדש. התברר שענני סיליקט נותנים לכוכב גוון כחלחל.

מדענים עדיין לא אישרו זאת, אבל יש הנחה רצינית שלעתים קרובות יורד גשם מזכוכית נוזלית חמה על כוכב הלכת HD 189733b, והגשמים אינם הולכים אנכית מלמעלה למטה, אלא אופקית. למה? כן, כי על הפלנטה נושבות רוחות מפלצתיות, שמהירותן מגיעה ל-8700 קילומטרים לשעה, שהם פי שבעה ממהירות הקול.

כוכבי לכת ללא ליבה

לרוב כוכבי הלכת יש דבר אחד במשותף - ליבת ברזל מוצקה או נוזלית. עם זאת, מדענים מאמינים שישנם כוכבי לכת שאין להם ליבה. יש הנחה שכוכבי לכת כאלה יכולים להיווצר באזורים מרוחקים וקרים מאוד של היקום, הממוקמים רחוק מאוד מהכוכבים שלהם, שבהם האור כל כך חלש שהוא לא מסוגל לאדות נוזל וקרח על פני כוכבי לכת שזה עתה נוצרו.

כתוצאה מכך, ברזל, שאמור לזרום למרכז כדור הארץ ולהוות את הליבה שלו, יגיב עם אספקת מים מצוידת היטב, מה שיוביל להיווצרות תחמוצת ברזל. מדענים אינם יכולים עדיין לקבוע אם לכוכבי הלכת מחוץ למערכת השמש שלנו יש גרעינים. עם זאת, הם יכולים לנחש זאת על סמך חישוב היחס בין הברזל והסיליקטים של כוכב הלכת והכוכב שסביבו הם מסתובבים. אם לכוכב הלכת אין ליבה, אז לא יהיה לו שדה מגנטי - הוא יהיה חסר הגנה מפני קרינה קוסמית.