Колко маса губи нашето слънце? Планетарните орбити се движат все повече и повече поради намаляващото привличане
Планетарните орбити се придвижват все повече и повече навън поради намаляващото привличане
Слънцето ни става все по-леко и по-леко. Сега изследователите са установили колко голяма е тази загуба на маса въз основа на промените в орбитата на Меркурий. Резултатът: слънцето губи почти една десета от своята маса на всеки десет милиарда години. Това не звучи много, но е достатъчно, за да позволи на планетарните орбити да се отклонят навън с 1,5 сантиметра годишно и астрономическа единица, както изследователите съобщават в специализираното списание "Nature Communications".
Планетата Меркурий и нейната орбита помогнаха на Алберт Айнщайн да провери общата си теория на относителността. Тъй като влиянието на гравитацията върху нашата звезда - заедно с влиянието на другите планети - кара планетата да се навърта около слънцето: нейните перихелии се изместват с всяка орбита. "Изпъкналостта" на слънцето при екватора му, причинена от въртенето му и пълзящата загуба на маса чрез ядрен синтез и слънчев вятър, също влияят върху орбитата на Меркурий.
Живачна сонда като измервателно средство
Колко маса губи нашето слънце във времето, може да се определи само с теоретични модели и данни за лунната орбита. Сега обаче Антонио Генова от Масачузетския технологичен институт (MIT), заедно с колеги от НАСА, успя да обоснове и уточни тази теоретична стойност с данни от космическата сонда Меркурий MESSENGER.
За своите измервания изследователите оцениха данни от космическата сонда от времето, когато MESSENGER обикаля планетата Меркурий. Данните за орбитата на сондата от седем години им позволиха да регистрират дори малки промени в гравитационния режим на планетата и слънцето. „Меркурий е идеалният тестов обект за подобни експерименти, защото реагира толкова чувствително на гравитацията и активността на слънцето“, обяснява Генова.
Десета от процента за десет милиарда години
Измерванията показаха: Нашето слънце губи 900 билярда от своята маса всяка година. С други думи: в рамките на десет милиарда години тяхната маса ще намалее с почти една десета от процента, както съобщават изследователите. Експерименталните данни потвърждават предишните теоретични изчисления и в същото време ги правят по-точни с десетократен коефициент.
Това е особено важно, тъй като загубата на маса от слънцето е тясно свързана със стабилността на гравитационната константа G - константата, която определя силата на гравитационната сила между два обекта в зависимост от тяхната маса. Според теорията на относителността на Айнщайн тази стойност трябва да бъде постоянна. Но тъй като досега стойността за G можеше да бъде определена точно за пет цифри зад десетичната запетая, това постоянство все още не е доказано.
Планетите се движат навън
Също интересно: Новите измерени стойности разкриват как загубата на слънчева маса влияе върху орбитите на планетите в Слънчевата система. Защото с масата гравитационното привличане на слънцето намалява. В резултат на това орбитите на планетите постепенно се разширяват - най-малко с 1,5 сантиметра годишно и астрономическа единица, както Генова и колегите му сега са определили.
„С нашия планетарен подход ние се справяме с важни и дългогодишни въпроси във фундаменталната физика и слънчевите изследвания“, казва съавторът Ерван Мазарико от космическия научен център Goddard на НАСА. „По този начин предишните стойности стават по-надеждни и ние научаваме повече за взаимодействията между слънцето и планетите.“ (Nature Communications, 2018; doi: 10.1038/s41467-017-02558-1)