Za dwa tygodnie rok 2016 dobiegnie końca i wydaje się, że po roku układ słoneczny, galaktyka i wszechświat wcale się nie zmieniły. Zakończyliśmy kolejną orbitę wokół Słońca, ale było ich ponad 4,5 miliarda. I chociaż mogliśmy zauważyć kilka ważnych wydarzeń, które mają miejsce we Wszechświecie każdego roku, a mianowicie:
- nadejście komet, - piękno deszczu meteorytów, - migotanie najbliższej gwiazdy, - destrukcyjne supernowe, - to tylko najbardziej oczywiste zmiany.
Zazwyczaj myślimy o roku jako o dość długim okresie. Na poziomie ludzkim wiele może się wydarzyć w ciągu 365 dni (lub więcej). Ale w porównaniu do wszechświata, który ma 13,8 miliarda lat, rok to dosłownie chwila. Poważnie, gdybyśmy porównali wiek Wszechświata do jednego roku, porównalibyśmy życie ludzkie do 0,2 sekundy. Nawet w tak krótkim okresie jak rok w naszym Układzie Słonecznym, naszej galaktyce i Wszechświecie zachodzą subtelne zmiany, które sumują się do dużych, powolnych zmian w największych skalach czasowych.
Film promocyjny:
Obroty Ziemi uległy spowolnieniu
Oczywiście prawie tego nie zauważyłeś. Czas, w którym Ziemia obraca się raz dziennie wokół własnej osi, jest o 14 nanosekund dłuższy niż w przypadku takiego obrotu rok temu. Ale jeśli poczekasz wystarczająco długo, wzrośnie. Za cztery miliardy lat nasza rotacja zwolni na tyle, aby wyeliminować lata przestępne: będzie dokładnie 365 dni w roku. Wynika też z tego, że u zarania Układu Słonecznego dzień na Ziemi był krótszy: Ziemia dokonała rewolucji w 6-8 godzin, gdyż rok składał się z ponad tysiąca dni. Ale powolna rotacja to dopiero początek.
W tym roku księżyc jest dalej niż w zeszłym roku
Ponownie, raczej nie zauważysz tego, ale istnieje podstawowe prawo zachowania, które sprawia, że jest to konieczne: zachowanie momentu pędu. Wyobraź sobie układ Ziemia-Księżyc: krążą wokół swoich osi, podczas gdy Księżyc obraca się wokół Ziemi. Jeśli obrót Ziemi zwalnia, oznacza to, że należy coś zrównoważyć z tą stratą. To coś to Księżyc obracający się wokół Ziemi: Księżyc oddala się, aby zachować system. Przez rok oczywiście tego usunięcia nie zauważysz, nawet przy pomocy genialnego lasera - różnica orbity Księżyca to centymetry na rok. Ale z biegiem czasu, gdy minie 650 milionów lat, nie będzie już czegoś takiego jak całkowite zaćmienie Słońca, ponieważ Księżyc będzie na tyle daleko, że nawet idealnie wyrównane zaćmienia Słońca będą w najlepszym przypadku pierścieniowe.
Słońce jest gorętsze niż rok temu
Ale proszę zauważyć, że tylko średnio, ponieważ wahania wartości słońca są nawet większe niż ogólny efekt ocieplenia. Z pewnością nie mogą one dodać do ogólnego ocieplenia, jakiego doświadcza Ziemia, ponieważ jasność Słońca wzrasta o około pięć miliardowych procenta rocznie, czyli 0,0000000005%. Minie wystarczająco dużo czasu i stanie się to zauważalne. Widzisz, Słońce przekształca materię w energię, tracąc około 1017 kg masy rocznie zgodnie ze wzorem Einsteina E = mc2. Spalając paliwo, Słońce nagrzewa się, zaczyna szybciej spalać paliwo, co prowadzi do ogólnego wzrostu produkcji energii. Za dwa miliardy lat Słońce będzie wystarczająco gorące, aby zagotować oceany Ziemi i zakończyć życie, które znamy. Ostatecznie globalne ocieplenie spowodowane przez słońce zakończy nas wszystkich.
A wszystko to tylko w naszym Układzie Słonecznym; galaktyka i wszystko poza nią również zmieniło się w ciągu roku.
W naszej galaktyce narodziła się nowa gwiazda, nieco mniejsza od Słońca
W Drodze Mlecznej nowe gwiazdy tworzą się na stałe w mgławicach, prowadząc do skupisk młodych gwiazd. Nasze obecne tempo formowania się gwiazd wynosi - według naszej najlepszej wiedzy - 0,68 masy Słońca na rok w naszej galaktyce. To oczywiście jest średnia: w ciągu stu lat może powstać jedna gwiazda o masie 100 mas Słońca lub pięć małych gwiazd w ciągu jednego roku. W rzeczywistości tworzenie się gwiazd następuje stopniowo i trwa miliony lat. Ale przeciętnie każdego roku mamy nową gwiazdę, nieco mniej masywną od Słońca.
Dodaliśmy kilka szans do wybuchu supernowej w naszej galaktyce
Kiedyś myśleliśmy, że supernowe są bardzo rzadkimi zdarzeniami, ponieważ ostatnią rzeczą, jaką widzieliśmy, była supernowa Tycho w 1572 roku i dwa Keplery w 1604 roku, które astronomowie widzieli gołym okiem. Ale od tego czasu znaleźliśmy inne, które kolejno eksplodowały w naszej galaktyce, w tym Kasjopeę pod koniec XVII wieku i Strzelca pod koniec XIX wieku. Obecnie wiadomo z obserwacji innych galaktyk, że nasza galaktyka powinna zawierać cztery razy więcej typów supernowych Ia i że spodziewamy się od dwóch do siedmiu supernowych w każdym wieku. Jednak nie zostało to w pełni zatwierdzone. Odsetek oczekiwań może być znacznie wyższy, a nawet jeśli nie zobaczymy wszystkich supernowych, istnieje możliwość, że były, a nawet jedną w zeszłym roku. Szanse są większe z każdym rokiem.
A w skali Wszechświata …
W tym roku wszechświat jest chłodniejszy niż w zeszłym
Poświata Wielkiego Wybuchu jest strasznie zimna: tylko 2,725 K powyżej zera absolutnego. A jednak ta temperatura rozwinęła się dopiero po 13,8 miliardów lat chłodzenia; wcześniej była wystarczająco wysoka, aby jonizować atomy, rozbijać jądra, a nawet zapobiegać tworzeniu się oddzielnych protonów i neutronów przez kwarki i kleje. To stygnięcie i ekspansja będzie trwać aż do zera absolutnego. Przez rok prawie nie zauważymy różnicy, ale woda ściera kamień. Kilkadziesiąt kolejnych wieków Wszechświata - i nie będziemy już wiedzieć, że kosmiczne mikrofalowe tło kiedykolwiek istniało.
20 000 gwiazd stało się dla nas nieosiągalnych
Ciemna energia nadal zyskuje moc i rozszerza wszechświat, przyspieszając rozpraszanie odległych galaktyk. Za około 15 miliardów lat świetlnych galaktyki oddalają się od nas szybciej niż światło, które emitujemy, może się przemieszczać. Ze wszystkich obserwowanych galaktyk we Wszechświecie 97% zostało utraconych na zawsze. Ale pozostałe 3% nie tylko kuli się w pobliżu, ale także coraz szybciej ucieka. Z każdym mijającym rokiem 20 000 nowych gwiazd, które były osiągalne (podróżując z prędkością światła), stają się nieosiągalne. Im dłużej opóźniamy podróż do gwiazd, tym mniej pozostało nam do odwiedzenia.
Życie wszechświata może być długie, a rok może być krótki, ale mimo wszystko wszystko płynie, wszystko się zmienia. Jeśli przyjrzymy się dostatecznie blisko i dostatecznie dokładnie, my także poczujemy upływ czasu. Nie tylko tutaj, w naszym rodzimym świecie, ale także w Układzie Słonecznym, galaktyce, Wszechświecie gdzieś tam.
ILYA KHEL
