NASA가 찾고 있다 신비한 행성테이아
두 개의 NASA 로봇 탐사선인 "쌍둥이" STEREO가 가상의 행성의 흔적이 보존되어 있을 수 있는 지역에 진입했는데, 일부 과학자들에 따르면 지구와의 충돌로 인해 달이 나타났다고 합니다. 이 우주선은 태양을 관찰하기 위해 2006년 10월에 발사되었습니다.
“이 행성의 이름은 테이아예요. 이것은 가상의 세계입니다. 우리는 그것을 본 적이 없지만 일부 연구자들은 그것이 45억년 전에 존재했으며 지구와의 충돌로 인해 달이 형성되었다고 믿고 있습니다.”라고 STEREO 프로젝트 참가자 중 한 명인 Mike Kaiser가 말했습니다.
Theia 가설은 프린스턴 이론가인 Edward Balbruno와 Richard Gott에 의해 개발되었습니다. 그들은 달이 지구와 충돌하는 화성 크기의 다른 행성에 의해 우주로 던져진 엄청난 양의 잔해로부터 형성되었다는 대중적인 이론에서 시작했습니다. 이 시나리오를 통해 달 구조의 많은 특징, 특히 달 암석의 동위원소 구성을 설명할 수 있었습니다.
그러나 그는 이 행성이 어디서 왔는지에 대한 질문에는 대답하지 않았습니다. Balbruno와 Gott는 달의 창조자가 지구 궤도의 라그랑주 지점(지구와 태양의 중력이 중력 "우물"을 형성하는 지점에 부여된 이름)에서 형성되었다고 믿습니다. 그러한 지점은 5개밖에 없으며, 첫 단계저지대의 물과 같은 태양계의 형성, 소행성 - 작은 행성체, " 빌딩 블록» 미래의 행성.
Balbruno와 Gott는 지구-태양 방향에서 60도 각도로 지구 궤도에 위치한 두 개의 Lagrange 지점 L4 또는 L5 중 하나에 Theia가 있다고 믿습니다. 그리스 신화, 달의 여신 셀레네를 낳은 사람. 이 가설이 맞다면 테이아에 합류할 시간이 없었던 소행성들은 라그랑주 지점에 남아 있어야 합니다.
Kayser는 "STEREO 프로브가 이제 이 영역에 진입하고 있으며 검색하기에 가장 좋은 위치에 있습니다."라고 말했습니다.
이전에 천문학자들은 지상 망원경을 사용하여 테이아의 흔적을 탐지하려고 시도했지만 킬로미터 크기의 물체만 볼 수 있었습니다. NASA 탐사선이 라그랑주 지점에 도달하면 훨씬 더 작은 물체를 볼 수 있습니다. 발견되면 그 구성을 알아내는 것이 필요합니다. 이것이 지구 및 달 암석의 구성과 유사한 것으로 밝혀지면 이는 Balbruno와 Gott의 가설에 대한 중요한 확인이 될 것입니다.
동시에, 달의 부모를 찾는 것은 STEREO 탐사선의 주요 임무가 아닙니다. 이것은 과학자들이 태양 활동에 대한 3차원 그림을 볼 수 있도록 돕기 위해 태양의 반대편 두 면에 있는 지구 궤도의 위치를 차지하도록 설계된 태양 관측소입니다.
"업무 장소"로 향하는 탐사선은 몇 달 동안 라그랑주 지점 구역을 통과하여 테이아의 흔적을 찾습니다. 누구든지 수색에 도움을 줄 수 있습니다. 소행성이 발견될 수 있는 사진은 임무 웹사이트에 게시될 것이라고 RIA Novosti는 보고합니다.
방황하는 행성 테이아를 찾아서
현재 태양계의 구조를 설명하는 많은 이론이 있습니다. 그들 중 하나는 먼 과거에 테이아(Theia)라는 또 다른 행성이 태양 주위를 돌았으며 이후 궤도를 떠났고 다른 천체와의 일련의 충돌을 통해 우리가 지금 관찰할 수 있는 시스템을 형성했다고 말합니다. 천문학자들은 우주 탐사선이 테이아의 흔적을 찾는 데 도움이 되기를 바라고 있습니다.
테이아의 자발적인 걷기는 의심할 여지없이 태양계 형성 과정의 한 가지 버전일 뿐입니다. 그러나 이는 정확하게 가장 좋은 방법근거리 공간의 모든 현상을 설명한다. 예를 들어, 거대한 천체와의 충돌만이 달이 자체 축을 중심으로 회전하는 것을 영구적으로 멈추게 하거나 재난의 잔해로부터 형성되도록 할 수 있습니다.
Teya 검색에 참여한 참가자 중 한 명인 Mike Kaiser는 "이것들은 모두 가설입니다. "라고 말합니다. “우리는 이것을 결코 볼 수 없을 것이지만 많은 연구자들은 45억년 전에 비슷한 사건이 일어났다고 확신합니다. 가설에 따르면 테이아는 크기와 질량이 화성과 비슷했습니다. 떠도는 행성은 지구와 충돌한 후 여러 조각으로 부서졌고, 그 중 일부는 원심력의 영향으로 서로 붙어 달이 형성되었습니다.”
처음으로 달의 기원에 대한 유사한 시나리오가 80년대 초 수학자 에드워드 벨브루노(Edward Belbruno)와 시간 여행 이론으로 유명한 천체물리학자 리처드 고트(Richard Gott)에 의해 제안되었습니다. 그런 다음 이 아이디어는 많은 과학자들에 의해 채택되었습니다. 이것은 달의 구조적 특징, 즉 작고 거대한 핵과 차별화된 암석 밀도를 완벽하게 설명했습니다. 남은 것은 행성, 소행성 또는 운석 중 대격변의 원인이 된 물체가 무엇인지 결정하는 것입니다.
과학자들은 2006년 NASA가 발사한 이중 우주 탐사선 STEREO가 태양계 전체에서 테이아의 움직임 흔적을 탐지하고 최종적으로 달의 형성을 확립하는 데 도움이 되기를 바라고 있습니다. 망원경을 사용한 관찰로는 찾기 어려운 행성의 흔적이 나타나지 않지만 STEREO는 지구와 태양의 중력장이 교차하는 지구 궤도의 라그랑주 지점을 향합니다. 이 측면을 통해 탐사선 망원경으로 볼 수 있습니다. 태양계왜곡 없이.
STEREO는 2009년 9월과 10월에 가장 가까운 두 라그랑주 지점에 순차적으로 도달할 예정입니다. 망원경은 태양 활동은 물론 태양과 행성의 중력장을 연구합니다. 천문학자들이 테이아(Theia)를 추적할 것으로 기대하는 것은 중력 항적을 통해서입니다. 그러한 거대한 천체는 어떤 왜곡도 남기지 않고 시스템 전체에서 자유롭게 움직일 수 없습니다.
« 컴퓨터 모델테이아 조각이 4번째와 5번째 라그랑주 지점에 축적될 수 있음을 보여줍니다. 외력 Kaiser는 이렇게 말합니다. “게다가 방황하는 행성은 금성과 같은 다른 초기 천체의 중력장에 영향을 미칠 수 있습니다. 이는 STEREO 프로브를 사용한 근거리 공간 연구를 통해서도 확인할 수 있습니다.”
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이 이론에 따르면 테이아는 태양계의 다른 행성들처럼 46억년 전에 형성되었으며 크기도 화성과 비슷했습니다.
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지구와 같은 궤도에 있습니다. 거대 충격 이론에 따르면, 지구와의 충돌로 인해 달이 형성되었습니다. 그것은 아마도 태양계 형성(~ 4.6 기가렛)부터 지구와 충돌하는 순간(~ 4.5 기가렛)까지 수억 년 동안 존재했을 것입니다.
이 물체는 지구-태양 2체 시스템의 라그랑주 지점(L4 또는 L5)에서 형성되었습니다. 테이아의 질량은 지구의 1/10 정도였습니다. 행성의 이름은 셀레네(여신)의 어머니인 타이탄 테이아의 이름을 따서 명명되었습니다.
일부 행성 데이터에 따르면 테이아는 아마도 태양계 형성으로부터 3천만~5천만년 전에 존재했을 것으로 추정되며 4.53기가렛(10억년) 전에 원시지구와 충돌했을 것입니다. 결과에 따르면 비교 분석달과 지구에 루비듐과 스트론튬 동위원소의 분포, 2008년에 발생한 충돌은 4.48 ± 0.02? Gigalet. 후자의 숫자는 납의 손실과 달 지각의 형성을 기반으로 이전에 얻은 4.46 ± 0.04 Gigalet의 날짜와 잘 일치합니다. 따라서 테이아는 70~110메가년(수백만 년) 동안 존재할 수 있습니다.
충돌 당시 원시지구는 이미 거의 현대적인 질량을 갖고 있었습니다. 충돌의 초기 속도는 천문학적 의미에서 4km/초로 미미했습니다. Theia의 입사각은 약 45°로 예각이었습니다. 테이아의 철심은 지구 핵쪽으로 가라앉았고, 테이아의 맨틀 대부분과 지구 맨틀의 상당 부분은 우주로 방출되어 강착원반을 형성했습니다. 강착 원반에서 매우 짧은 시간(100년, 어쩌면 한 달 이내)에 행성의 위성인 달이 형성되었습니다.
테이아와 지구의 수렴과 충돌, 그리고 달의 형성.
컴퓨터 시뮬레이션에 따르면 지구-달 시스템의 트로이 라그랑주 지점에 최대 100메가리스까지 오랜 기간 동안 상당한 규모의 물체나 잔해 축적물이 존재할 수 있음이 나타났습니다.
충돌의 결과로 지구는 상당한 각운동량을 얻었으며 하루는 약 5시간 동안 지속되었습니다. 그 후 달이 제거되면서 지구의 자전 속도가 기존의 하루 24시간으로 느려졌습니다.
에 따르면 현대적인 견해, 행성의 동위원소 분포는 태양까지의 거리에 따라 크게 달라집니다. 동위원소의 분포가 비슷한 달과 지구는 서로 다른 궤도에서 형성될 수 없었지만, 스푸트니크에 무거운 원소가 없다는 사실은 두 천체가 같은 궤도에서 동시에 형성되는 것으로 설명하기 어려웠다.
"큰 충격" 또는 "큰 물보라" 가설은 1975년 미국 천체 물리학자 Al Cameron, William Ward 및 William Hartmann 그룹에 의해 처음 제안되었습니다. 따라서 위성에 철과 같은 무거운 원소가 거의 전혀 없다는 사실을 정당화하는 것은 상대적으로 쉬웠습니다. 그러나 결과로 생성된 물체는 상당히 다른 구성을 가져야 하며 새로 형성된 달은 산소 동위원소와 같은 다른 동위원소 구성을 가졌을 것입니다.
테이아의 원산지 오랫동안이론의 약점으로 남아 있었다. 새로 형성된 태양계에는 지구와 유사한 동위원소 구성을 가진 테이아와 같은 중요한 물체가 형성될 수 있는 장소가 없었습니다. 결국, 그러한 질량을 축적하기 위해서는 안정된 궤도에서 일정 기간의 존재가 지나야했습니다. 2004년에 두 명의 프린스턴 대학교 연구원인 Richard Gott와 Edward Balbruno는 컴퓨터 모델링을 기반으로 지구에서 60° 떨어진 트로이 라그랑주 지점 중 하나에서 화성까지 성장할 수 있는 충분한 시간을 갖는 소행성이 형성될 수 있음을 설명했습니다. 대량의.
약 1억년 후, 그 물체는 거인에게 흔들려 점차 가까워지면서 낮은 속도로 지구와 충돌했습니다. 지구와 테이아는 모두 같은 궤도에서 형성되었기 때문에 동위원소 구성이 비슷합니다.
2011년 2월 25일, KOI-730 행성계에서 같은 궤도에 있는 두 개의 행성이 발견되었다고 발표되었습니다. 두 행성은 서로 상대적으로 트로이 목마 지점에 있습니다.
그러한 물체의 존재는 테이아의 존재 가능성을 더욱 확증해 줍니다. 궤도 계산에 따르면 두 행성 모두 향후 220만 년 동안 안정적인 궤도를 유지할 것으로 예상됩니다.
최근 케플러 우주망원경을 사용하는 천체물리학자들은 또 다른 흥미로운 발견을 했다. KOI-730 항성계를 탐사하던 중 그들은 4개의 행성 중 2개가 공통 궤도를 공유한다는 사실을 발견했습니다. 과학자들은 한때 태양계에서도 비슷한 현상이 관찰되었다고 믿습니다. 그것은 관하여지구의 가상 "이중"인 Theia에 대해.
에임스 연구 센터(Ames Research Center)의 행성학자 잭 리사우어(Jack Lissauer)와 그의 천체물리학자 동료들은 공통 궤도를 공유하는 “이웃” 행성 사이의 거리가 60도이며, 태양형 별을 9.8일 만에 공전하는 것으로 계산했습니다. 행성 중 하나를 다른 행성의 위치에서 보면 하늘에서 밝은 빛으로 보입니다. 동시에 그 빛은 안정적입니다. 절대로 타오르거나 어두워지지 않습니다.
이러한 상황은 해방점(라틴어로 번역됨, 문자 그대로 "흔들림"을 의미함)이라고도 불리는 "라그랑주점"으로 인해 발생했습니다. 이것은 두 개의 거대한 물체의 궤도 평면에 있는 지점으로, 세 번째 물체는 무시할 수 있는 위치에 있을 수 있습니다. 가벼운 무게, 이 두 질량체의 중력 영향을 제외하고는 다른 힘이 작용하지 않습니다. 중력은 원심력에 의해 균형을 이루며, 이는 주어진 물체가 거대한 물체에 비해 움직이지 않게 유지되도록 합니다. 이 현상은 1772년 수학자 조제프 루이 라그랑주(Joseph Louis Lagrange)에 의해 발견되었습니다.
천문학에서 라그랑주 포인트는 대문자로 표시됩니다. 라틴 문자 L에는 1부터 5까지의 숫자 인덱스가 추가됩니다. 가장 가까운 대형 천체는 항상 동일한 위치에 있기 때문에 그러한 지점에 인공 우주 물체를 배치하는 것이 편리합니다. 지금에 다양한 포인트라그랑주 태양계에는 천체 물리학 관측소를 포함한 여러 우주선이 있습니다.
우리 시스템에서는 소행성과 같은 작은 우주 물체만 "라그랑주 지점"에서 감지할 수 있습니다. 그러나 KOI-730 시스템에서 이루어진 발견은 1975년 미국 천체물리학자인 앨 카메론(Al Cameron), 윌리엄 워드(William Ward), 윌리엄 하트만(William Hartmann)과 도널드 데이비스.
이에 따르면 태양계 형성 초기(약 46억년 전)에 지구와 테이아 행성 사이에 충돌이 일어났다. 화성 크기의 이 가상 천체는 현대 천체 물리학자들에 의해 신화 속 인물 테이아(Helios, Eos 및 Selene(달의 여신)의 어머니)의 어머니인 티타나이드 자매 중 한 명을 기리기 위해 명명되었습니다. 아마도 테이아는 지구 궤도에 위치한 L4 라그랑주 지점에 위치했을 것으로 추정됩니다. 그런 다음 지구와 태양의 중력의 영향으로 혼란스러운 궤도로 이동하여 지구에 접근하여 문자 그대로 충돌했습니다. 폭발이 있었고 그 후 Theia는 파편으로 부서졌습니다. 그들로부터 나중에 지구의 위성인 달이 형성되었습니다.
Princeton University의 Richard Gott와 Edward Belbrano는 컴퓨터에서 이 프로세스를 시뮬레이션했습니다. 그들은 테이아가 태양으로부터 지구와 정확히 같은 거리에 형성되었고, 충돌은 상대적으로 느린 속도와 다소 접선 방향으로 발생했기 때문에 우리 행성이 크게 손상되지 않았다고 결론지었습니다. 그건 그렇고, 달은 원래 지금보다 지구에 20배 더 가까웠다고 연구자들은 믿고 있습니다.
많은 사실이 이러한 상황을 뒷받침합니다. 첫째, 명왕성을 제외한 태양계의 어떤 행성도 달만큼 질량이 큰 위성을 가지고 있지 않습니다. 둘째, 달은 지구보다 중력이 훨씬 적고, 있어야 할 것보다 훨씬 적은 양의 철을 함유하고 있습니다. 셋째, 지구와 달의 산소 동위원소 구성은 매우 유사합니다.
리차드 고트(Richard Gott)와 에드워드 벨브라노(Edward Belbrano)도 달의 형성이 지구 생명체의 발전에 결정적이었다고 믿습니다. 결국, 달의 중력(소위 달 조수)은 지구 축의 변동을 완화하여 지구의 기후를 안정화시켜 생물체에 더 유리한 환경을 만듭니다.
과학자들은 우리 은하계에 큰 달을 가진 지구와 유사한 행성이 있는 다른 행성계가 있다고 믿습니다. 아마도 지능적인 삶을 찾을 기회가 있습니다.
천문학자들은 우주 탐사선이 테이아의 흔적을 찾는 데 도움이 되기를 바라고 있습니다.
테이아의 자발적인 걷기는 의심할 여지없이 태양계 형성 과정의 한 가지 버전일 뿐입니다. 그러나 이것이 바로 근거리 공간의 모든 현상을 가장 잘 설명하는 것입니다. 예를 들어, 거대한 천체와의 충돌만이 달이 자체 축을 중심으로 회전하는 것을 영구적으로 멈추게 하거나 재난의 잔해로부터 형성되도록 할 수 있습니다. Teya 검색 참가자 중 한 명인 Mike Kaiser는 "이것은 모두 가상의 가정입니다."라고 말합니다. - 우리는 이것을 결코 볼 수 없을 것이지만, 많은 연구자들은 45억년 전에 비슷한 사건이 일어났다고 확신합니다. 가설에 따르면 테이아는 크기와 질량이 화성과 비슷했습니다. 떠도는 행성은 지구와 충돌한 후 여러 조각으로 부서졌고, 그 중 일부는 원심력의 영향으로 서로 붙어 달이 형성되었습니다.”
처음으로 달의 기원에 대한 유사한 시나리오가 80년대 초 수학자 에드워드 벨브루노(Edward Belbruno)와 시간 여행 이론으로 유명한 천체물리학자 리처드 고트(Richard Gott)에 의해 제안되었습니다. 그런 다음 이 아이디어는 많은 과학자들에 의해 채택되었습니다. 이것은 달의 구조적 특징, 즉 작고 거대한 핵과 차별화된 암석 밀도를 완벽하게 설명했습니다. 남은 것은 행성, 소행성 또는 운석 중 대격변의 원인이 된 물체가 무엇인지 결정하는 것입니다. 과학자들은 2006년 NASA가 발사한 이중 우주 탐사선 STEREO가 태양계 전체에서 테이아의 움직임 흔적을 탐지하고 최종적으로 달의 형성을 확립하는 데 도움이 되기를 바라고 있습니다. 망원경을 사용한 관찰로는 찾기 어려운 행성의 흔적이 나타나지 않지만 STEREO는 지구와 태양의 중력장이 교차하는 지구 궤도의 라그랑주 지점을 향합니다. 이러한 측면을 통해 탐사선의 망원경은 왜곡 없이 태양계를 볼 수 있습니다.
STEREO는 2009년 9월과 10월에 가장 가까운 두 라그랑주 지점에 순차적으로 도달할 예정입니다. 망원경은 태양 활동은 물론 태양과 행성의 중력장을 연구합니다. 천문학자들이 테이아(Theia)를 추적할 것으로 기대하는 것은 중력 항적을 통해서입니다. 그러한 거대한 천체는 어떤 왜곡도 남기지 않고 시스템 전체에서 자유롭게 움직일 수 없습니다. "컴퓨터 모델은 테이아의 파편이 4번째와 5번째 라그랑주 지점에 축적될 수 있다는 것을 보여줍니다. 이 지점에서 외부 힘의 균형으로 인해 전체가 결합될 수 있었습니다."라고 Kaiser는 말합니다. - 또한, 방황하는 행성은 예를 들어 금성과 같은 다른 초기 천체의 중력장에 영향을 미칠 수 있습니다. 이는 STEREO 프로브를 사용한 근거리 공간 연구를 통해서도 확인할 수 있습니다.”
