Скільки маси втрачає наше сонце? Планетні орбіти рухаються все далі і далі через зменшення притягання
Орбіти планети рухаються все далі і далі назовні через зменшення тяжіння
Наше сонце стає все світлішим і легшим. Зараз дослідники визначили, наскільки велика ця втрата маси ґрунтується на зміні орбіти Меркурія. Результат: Сонце втрачає майже десяту частину своєї маси кожні десять мільярдів років. Це звучить не так вже й багато, але цілком достатньо, щоб орбіти планет змістилися назовні на 1,5 сантиметра на рік і астрономічні одиниці, як повідомляють дослідники в спеціалізованому журналі "Nature Communications".
Планета Меркурій та її орбіта допомогли Альберту Ейнштейну перевірити його загальну теорію відносності. Оскільки вплив гравітації на нашу зірку - разом із впливом інших планет - змушує планету кружляти навколо Сонця: її перигелії зміщуються з кожною орбітою. "Випинання" Сонця на його екваторі, викликане його обертанням і повзучими втратами маси через ядерний синтез і сонячний вітер, також впливають на орбіту Меркурія.
Ртутний зонд як засіб вимірювання
Скільки маси наше сонце втрачає з часом, можна було визначити лише за теоретичними моделями та даними місячної орбіти. Тепер же Антоніо Генуї з Массачусетського технологічного інституту (MIT) разом із колегами з НАСА вдалося обґрунтувати та конкретизувати це теоретичне значення за допомогою даних космічного зонда Меркурій MESSENGER.
Для своїх вимірювань дослідники оцінили дані космічного зонда з часів, коли MESSENGER обертався навколо планети Меркурій. Дані орбіти зонда за сім років дозволили їм зареєструвати навіть незначні зміни в режимі гравітації планети та Сонця. "Ртуть є ідеальним випробувальним об'єктом для таких експериментів, оскільки вона так чутливо реагує на гравітацію та активність Сонця", - пояснює Генуя.
Десята частина відсотка за десять мільярдів років
Вимірювання показали: наше сонце щороку втрачає 900 мільярдів своєї маси. Іншими словами: протягом десяти мільярдів років їх маса зменшиться майже на десяту частку відсотка, як повідомляють дослідники. Експериментальні дані підтверджують попередні теоретичні розрахунки і одночасно роблять їх більш точними в десять разів.
Це особливо важливо, оскільки втрата маси Сонця тісно пов’язана зі стабільністю гравітаційної константи G - константи, яка визначає силу гравітаційної сили між двома об’єктами залежно від їх маси. Згідно з теорією відносності Ейнштейна, ця величина повинна бути постійною. Але оскільки поки що значення G можна було точно визначити лише на п’ять цифр після десяткової коми, ця сталість ще не доведена.
Планети рухаються назовні
Також цікаво: нові виміряні значення показують, як втрати маси Сонця впливають на орбіти планет Сонячної системи. Оскільки з масою гравітаційне тяга Сонця зменшується. В результаті орбіти планет поступово розширюються - щонайменше на 1,5 сантиметра на рік та астрономічні одиниці, як зараз визначили Генуя та його колеги.
"За допомогою нашого планетарного підходу ми вирішуємо важливі та давні питання у фундаментальній фізиці та сонячних дослідженнях", - каже співавтор Ерван Мазаріко з Космічного наукового центру NASA "Годдард". «Таким чином, попередні значення стають більш надійними, і ми дізнаємось більше про взаємодію між Сонцем та планетами.» (Nature Communications, 2018; doi: 10.1038/s41467-017-02558-1)