Koľko hmoty stráca naše slnko? Planetárne dráhy sa pohybujú stále ďalej kvôli znižujúcej sa príťažlivosti
Planetárne dráhy sa vďaka klesajúcej príťažlivosti pohybujú stále ďalej a ďalej smerom von
Naše slnko je čoraz slabšie. Vedci teraz zistili, aká veľká je táto strata hmotnosti na základe zmien na obežnej dráhe ortuti. Výsledok: slnko stráca každých desať miliárd rokov takmer desatinu svojej hmotnosti. To neznie príliš veľa, ale stačí to, aby sa planetárne obežné dráhy mohli posunúť smerom von o 1,5 centimetra za rok a astronomická jednotka, ako uvádzajú vedci v odbornom časopise „Nature Communications“.
Planéta Merkúr a jej obežná dráha pomohli Albertovi Einsteinovi skontrolovať jeho všeobecnú teóriu relativity. Pretože vplyv gravitácie na našu hviezdu - spolu s vplyvom ostatných planét - spôsobuje, že sa planéta vznáša okolo Slnka: jej perihely sa posúvajú s každou obežnou dráhou. „Vydutie“ slnka na jeho rovníku spôsobené jeho rotáciou a plazivým úbytkom hmotnosti prostredníctvom jadrovej fúzie a slnečného vetra ovplyvňuje aj obežnú dráhu Merkúra.
Ortuťová sonda ako pomôcka na meranie
Koľko hmoty naše slnko časom stratí, bolo možné zistiť iba pomocou teoretických modelov a údajov o mesačnej dráhe. Teraz sa však Antoniovi Genovi z Massachusetts Institute of Technology (MIT) spolu s kolegami z NASA podarilo túto teoretickú hodnotu doložiť a konkretizovať údajmi z vesmírnej sondy Mercury MESSENGER.
Vedci na svoje merania použili údaje z vesmírnej sondy z doby, keď MESSENGER obiehal planétu Merkúr. Orbitálne údaje sondy zo siedmich rokov im umožnili zaregistrovať aj malé zmeny v gravitačnom režime planéty a slnka. „Merkúr je dokonalým testovacím objektom pre takéto experimenty, pretože tak citlivo reaguje na gravitáciu a aktivitu slnka,“ vysvetľuje Genova.
Desatina percenta za desať miliárd rokov
Merania ukázali: Naše slnko každý rok stratí 900 biliardov svojej hmotnosti. Inými slovami: za desať miliárd rokov sa ich hmotnosť zníži takmer o desatinu percenta, ako uvádzajú vedci. Experimentálne údaje potvrdzujú predchádzajúce teoretické výpočty a zároveň ich desaťkrát spresňujú.
To je obzvlášť dôležité, pretože úbytok hmotnosti slnka je úzko spojený so stabilitou gravitačnej konštanty G - konštanty, ktorá určuje silu gravitačnej sily medzi dvoma objektmi v závislosti od ich hmotnosti. Podľa Einsteinovej teórie relativity by táto hodnota mala byť konštantná. Pretože ale zatiaľ bolo možné určiť hodnotu pre G iba na päť číslic za desatinnou čiarkou, táto stálosť ešte nebola preukázaná.
Planéty sa pohybujú smerom von
Zaujímavé tiež: nové merania odhaľujú, ako strata slnečnej hmoty ovplyvňuje obežné dráhy planét v slnečnej sústave. Pretože s hmotnosťou klesá gravitačná sila slnka. Vďaka tomu sa obežné dráhy planét postupne rozširujú - minimálne o 1,5 centimetra ročne a astronomická jednotka, ako teraz určili Genova a jeho kolegovia.
„S našim planetárnym prístupom sa zaoberáme dôležitými a dlhodobými otázkami v oblasti základnej fyziky a solárneho výskumu,“ hovorí spoluautor Erwan Mazarico z Goddardovho vesmírneho vedeckého centra NASA. „Týmto spôsobom budú predchádzajúce hodnoty spoľahlivejšie a dozvieme sa viac o interakciách medzi slnkom a planétami.“ (Nature Communications, 2018; doi: 10.1038/s41467-017-02558-1)