Տիեզերք. հարթ Երկրից մինչև քվազար

Հեղինակ: 

Արեգակնային համակարգի չափերը

Վերջին տարիներին հայտնագործվեց պարալաքսային մեթոդից ավելի լավ տարբերակ: Մշակվեցին միջոցներ` շատ կարճ ռադիոալիքները (միկրոռադիոալիքներ), որոնք օգտագործվում էին ռադիոլոկատորներում, ուղղելու տիեզերական տարածություններ, որտեղ դրանք անդրադառնում են մոլորակներից, օրինակ Վեներայից, որից հետո այդ անդրադարձած ալիքներն ընդունվում են Երկրի կողմից: Ռադիոալիքների տարածման արագությունը ճշտորեն հայտնի է, իսկ ուղարկված և վերադարձած ալիքների միջև ժամանակը նույնպես հնարավոր է ճշտորեն չափել: Այդ հեռավորությունը, որը ճամփորդության ժամանակ անցնում են ռադիոալիքները դեպի Վեներա և հակառակ ուղղությամբ, հնարավոր է որոշել համեմատաբար ավելի մեծ ճշտությամբ, քան պարալաքսի մեթոդով:

1961թ. ուսումնասիրվեց, թե ինչպես են անդրադառնում այդպիսի միկրոռադիոալիքները Վեներայից: Ստացված տվյալների օգնությամբ հաշվվեց, որ Երկրից մինչև Արեգակ միջին հեռավորությունը կազմում է 149573000կմ:

Օգտագործով արեգակնային համակարգի կառուցման կեպլերյան սխեման, կարելի է հաշվել բոլոր մոլորակների հեռավորությունը որոշակի պահին կա´մ Երկրից, կա´մ Արեգակից:

Հարմար է օգտագործել Արեգակից եղած հեռավորությունը, քանի որ այն ժամանակի ընթացքում ավելի քիչ է փոփոխվում և ոչ այնպիսի բարդ օրենքներով, ինչպես Երկրից ունեցած հեռավորությունը:

Այդ հեռավորությունը կարող է արտահայտվել հետևյալ երեք ավելի տարածված միավորներից մեկով:

Առաջինը, այն կարելի է արտահայտել միլիոն կիլոմետրերով: Կիլոմետրը –մեծ տարածությունները չափելու ավելի տարածված չափման միավորն է:

Երկրորդ, որպեսզի խուսափենք այնպիսի թվերից, ինչպես միլիոնավոր կիլոմետրերն են, կարելի է ընդունել, որ Երկրից մինչև Արեգակ հեռավորությունը հավասար է մեկ աստղագիտական միավորի (կրճատ «ա.մ.»): Այդ դեպքում հնարավոր է հեռավորությունը արտահայտել ա.մ.-ներով, ընդ որում 1 ա.մ.-ը հավասար է 149 500 000 կմ-ի:

Լրիվ բավարար ճշտությամբ կարելի է ընդունել, որ1 ա.մ.-ը հավասար է 150 000 000 կմ-ի:

Երրորդ` հեռավորությունը կարելի է արտահայտել այն ժամանակի միջոցով, որը պահանջվում է, որ լույսը (կամ ցանկացած համանման ճառագայթում, օրինակ` միկրոռադիոալիքներ) հաղթահարի այն անցնելիս: Լույսի արագությունը դատարկության մեջ հավասար է 299776 կմ/վ: Հարմարության համար այս թիվը կարելի է կլորացնել մինչև 300000 կմ/վ:

Այսպիսով, 300000կմ հեռավորությունը կարելի է համարել հավասար մեկ լուսային վայրկյանին (կամ այն հեռավորությունը, որը անցնում է լույսով մեկ վայրկյանի ընթացքում): 60 անգամ մեծ կամ 18000000կմ հեռավորությունը-մեկ լուսային րոպեն է, իսկ դարձյալ 60 անգամ մեծ կամ 1080000000 կմ հեռավորությունը-մեկ լուսային ժամ: Մենք շատ սխալված չենք լինի, եթե համարենք, որ լուսային ժամը հավասար է մեկ միլիարդ կիլոմետրի:

Հիշելով սա, դիտարկենք այն մոլորակները, որոնք հայտնի էին հնում, և բերենք դրանց Արեգակից ունեցած միջին հեռավորության աղյուսակը` արտահայտված նշված երեք միավորներով:

Այսպիսով, Կասինիի ժամանակներից ի վեր հայտնի էր, արեգակնային համակարգի տրամագիծը սահմանափակվում է Սատուրնի ուղեծրով, որը հասնում է համարյա 3 միլիարդ կմ: Հին հույներին հայտնի մոլորակները ընդգրկող երևակայական ոլորտի տրամագիծը հավասար էր ոչ թե միլիոն կիլոմետրերի, ինչպես ենթադրում էին Հիպարքոսի ժամանկակից հույները, այլ հազարավոր միլիոնների:

Բայց պարզվեց, որ անգամ այս թիվը շատ փոքրացված է: Մոլորակային համակարգի տրամագիծը 1781թ. միանգամից կրկնապատկվեց, երբ ծնունդով գերմանացի, անգլիական աստղագետ Ուիլյամ Հերշելը (1738-1822) հայտնագործեց Ուրան մոլորակը: Հետո տրամագիծը դարձյալ կրկնապատկվեց երկու էտապով, երբ ֆրանսիացի աստղագետ Ուրբան Ժոզեֆ Լևերյեն (1811-1877) 1846 թ. հայտնաբերեց Նեպտունը, իսկ հետո ամերիկացի աստղագետ Կլայդ Ուլիամ Տոմբոն` (ծնվ.1906թ.) 1930թ.` Պլուտոնը [1]։

Արեգակնային համակարգի այս հեռավոր անդամների հեռավորությունը Արեգակից բերված է աղյուսակում.

Եթե դիտարկենք Պլուտոնի ուղեծիրը, ինչպես ավելի վաղ Սատուրնի ուղեծիրը, կտեսնենք, որ արեգակնային համակարգի տրամագիծը հավասար է ոչ թե 3, այլ 12 միլիարդ կիլոմետրի:

Արեգակնային համակարգի չափերը

Լույսի ճառագայթին, որը հաղթահարում է Երկրի շրջագծին հավասար հեռավորությունը 1/7 վայրկյանում, հասնում է Երկրից Լուսին 1 վայրկյանում, որպեսզի կտրի-անցնի արեգակնային համակարգը` պետք կգա կես օր: Այո, հույների ժամանակներից երկինքը իրոք տեղաշաժվել է անչափելի հեռուներ:

Բացի դրանից, բոլոր հիմքերը կան ենթադրելու, որ բոլորովին էլ Պլուտոնի ուղեծիրը չի նշում Արեգակի տիրապետությունը: Դա չի նշանակում, որ մենք պետք է ենթադրենք դեռ չբացահայտված էլ ավելի հեռու մոլորակների գոյությունը (չնայած բոլորովին էլ չի բացառվում, որ փոքրիկ և շատ հեռու այդպիսի մոլորակներ գոյություն ունեն): Կան արդեն հայտնի երկնային մարմիններ, որոնց ժամանակ առ ժամանակ շատ հեշտ է տեսնել և որոնք, անկասկած, Արեգակից շատ ավելի հեռու են գտնվում, քան իր ուղեծրի ամենահեռու կետում գտնվող Պլուտոնը:

Այս փաստը հայտնի էր մինչ այն, քանի դեռ Ուրանի հատնագործումը մոլորակային մասով արեգակնային համակարգի սահմանները չէր տեղաշարժել: 1684թվականին անգլիացի գիտնական Իսահակ Նյուտոնը (1642-1727) հայտնագործեց տիեզերական ձգողության օրենքը: Այդ օրենքը խիստ մաթեմատիկորեն հաստատեց արեգակնային համակարգի կառուցվածքի կեպլերյան սխեման և թույլ տվեց հաշվել Արեգակի շուրջը պտտվող մարմնի ուղեծիրը, եթե անգամ մարմինը դիտվում էր իր ուղեծրի միայն մի հատվածում:

Սա իր հերթին հնարավորություն տվեց զբաղվելու գիսավորներով` «պոչավոր» լուսավոր մարմիններով, որոնք ժամանակ առ ժամանակ երևում էին երկնքում: Հին դարերում և միջնադարում աստղաբանները գտնում էին, որ գիսավորները հայտնվում են առանց կանոների և որ նրանց շարժումը չի ենթարկվում բնական ոչ մի օրենքի, լայն զանգվածները համոզված էին, որ գիսավորների միակ նշանակությունը-դժբախտության կանխագուշակումն է:

Սակայն Նյուտոնի ժամանակակից և բարեկամ, անգլիացի գիտնական Էդմունդ Հալեյը (1656-1742) փորձեց գիսավորների նկատմամբ կիրառել ձգողության օրենը: Նա նկատեց, որ որոշ հատկապես պայծառ գիսավորներ երկնքում երևացել են յուրաքանչյուր 75-76 տարին մեկ:

Եվ ահա 1704 թվականին նա ենթադրեց, որ այդ բոլոր գիսավորները միևնույն երկնային մարմինն են եղել, որը շարժվել է Արեգակի շուրջը, բայց հաստատուն էլիպսաձև ուղեծիրով, ընդ որում այնպիսի ուղեծրով, ոը նրա նշանակալի մասը ընկած է Երկրից հսկայական հեռավորության վրա:

Երբ գիսավորը գտնվում էր Երկրից հեռու, այն անտեսանելի էր: Սակայն յուրաքանչյուր 75 կամ 76 տարի հետո այն հայտնվում է իր ուղեծիրի այն մասում, որը ամենից մոտ է գտնվում Արեգակին (և նաև Երկրին), և ահա այդ ժամանակ էլ այն դառնում է տեսանելի:

Հալեյը հաշվարկեց այդ գիսավորի ուղեծիրը, կանխատեսեց, որ այն նորից կվերադառնա 1758 թվականին: Եվ իրոք, գիսավորը հայտնվեց հենց այդ տարի (Գալիլեյի մահվանից 16 տարի հետո) և այդ ժամանակից այն ստացավ Հալեյի գիսավոր անունը:

Հալեյի գիսավորը

Արեգակից իր ուղեծիրի ամենամոտ կետում Հալեյի գիսավորը հայտնվում է դրանից միայն մոտավորապես 90 ООО ООО կմ հեռավորության վրա, այսպիսով մի փոքր մտնելով Վեներայի ուղեծիրից ներս:

Արեգակից իր ուղեծիրի ամենահեռու մասով Հալեյի գիսավորը անցնում է մոտավորապես 3 72 անգամ ավելի հեռու, քան Սատուրնը։

 Գիսավորի արեգնակնամերձ հեռավորությունը Արեգակից կազմում է 5300000000 կմ, այլ կերպ ասած, այն անցնում է Նեպտունի ուղեծիրից ավելի հեռու: Այսպիսով, արդեն 1760 թվականին աստղագետները հրաշալի գիտեին, որ արեգակնային համակարգը շատ ավելի մեծ է, քան մտածում էին հույները, և որպեսզի համոզվեն դրանում, նրանց անհրաժեշտ չեղավ հայտնաբերել նոր մոլորակներ:

Բացի դրանից, Հալեյի գիսավորը Արեգակին համեմատաբար ավելի մոտ գիսավորներից է:

Գոյություն ունեն գիսավորներ, որոնք շարժվում են նրա շուրջ այնպիսի անհավանական ձգված ուղեծիրներով, որ վերադառնում են նրա մոտ միայն մի քանի հարյուրամյակ, երբեմն էլ հազարամյակ հետո:

Դրանք Արեգակից հեռանում են ոչ թե միլիարդավոր կիլոմետրեր, այլ ավելի շուտ հարյուր միլիարդավոր կիլոմետր: Հոլանդացի աստղագետ Յան Հենդրիկ Օրտը (ծնվ. 1900թ.) 1950 թվականին ենթադրություն արեց, որ հնարավոր է, գոյություն ունի գիսավորների հսկայական ամպ, որոնք իրենց ուղեծրի վրա գտնվելու ընթացքում Արեգակից այնքան մեծ հեռավորության վրա են, որ երբեք էլ տեսանելի չեն դառնում:

Այստեղից հետևում է, որ արեգակնային համակարգի ամենամեծ տրամագիծը կարող է հասնել 1000 միլիարդ, այսինքն` տրիլիոն (1000000000000) կիլոմետրի կամ անգամ ավելիի: Լույսի ճառագայթին կպահանջվի 40 օր, որպեսզի անցնի այդ հեռավորությունը: Այսպիսով, կարելի է ասել, որ արեգակնային համակարգի տրամագիծը գերազանցում է մեկ լուսային ամիսը:

Երկիրը հարաբերականորեն փոքր է ոչ միայն այս հեռավորությունների համեմատ: Չորս արտաքին մոլորակները` Յուպիտեր, Սատուրն, Ուրան և Նեպտուն, հեռադիտակով երևում են սկավառակների տեսքով, որոնց տրամագծերը ենթարկվում են չափման:

Երբ հայտնի դարձավ մինչև այդ մոլորակների հեռավորությունը, դա հնարավորություն տվեց սկավառակների տեսանելի չափերով հաշվել դրանց իրական մեծությունը: Եվ արտաքին մոլորակներից յուրաքանչյուրը Երկրի հետ համեմատած իսկական հսկա է:

Իսկ Արեգակի չափերը դրան հսկա են դարձնում անգամ այդ մոլորակներից ամենամեծ մոլորակի հետ համեմատած:

Բացի դրանից, հսկա մոլորակներից յուրաքանչյուրն ունի արբանյակների համակարգ, որի հետ համեմատած մեր արբանյակների համակարգը, որը բաղկացած է միայն միակ Լուսնից, թվում է թզուկ: Արտաքին մոլորակների առաջին արբանյակներից հայտնագործվեցին Յուպիտերի չորս խոշոր արբանյակները, որոնք Գալիլեյը 1610թ. տեսավ իր առաջին հեռադիտակով:

Ավելի ուշ հայտնագործվեց խոշոր արբանյակներից Նեպտունի Տրիտոն արբանյակը, որը նկատվել էր 1816 թվականին անգլիացի աստղագետ Ուլյամ Լասելի (1799-1880) կողմից: Հայտնաբերվեցին նաև փոքր արբանյակներ, Նեպտունի երկրորդ արբանյակը` Ներեիդան, հայտնգործվեց միայն 1949թ. հոլանդական ծագումով ամերիկացի աստղագետ Ջերարդ Պիտեր Կոյպերի կողմից (ծնվ.1905):

Արեգակնային համակարգում, մեր Լուսնի հետ միասին, հիմա հայտնի է 31 արբանյակ [2] [3]: Բայց շատ հավանական է, որ կհայտնաբերվեն էլի ինչ-որ փոքր արբանյակներ:

Արբանյակների որոշ համակարգերի չափերը Երկրի արբանյակային համակարգի հետ համեմատած կարող է տալ հետևյալ աղյուսակը.

Թարգմանություն ռուսերենից
 


[1] Թարգմանչի կողմից` 2006 թվականի օգոստոսի 24-ին Պրահայի Միջազգային աստղագիտական միության 26-րդ գլխավոր համաժողովում ընդունվեց որոշում` Պլուտոնը հանել մեծ մոլորակների ցուցակից և ընդգրկել թզուկ մոլորակների շարքում (ծանոթությունը` թարգմանչի)։

[2] 1966թ. աշնանը Օ. Դոլֆյուսը Ֆրանսիայի Պրովանսի աստղադիտարանում հայտնաբերեց Սատուրնի 10-րդ արբանյակը` Յանուս անվամբ: Այնպես որ հիմա հայտնի է 32 արբանյակ (ծանոթությունը` ռուսերեն հրատարակության խմբագրի)։

[3] 2016թ. արեգակնային համակարգում հայտնաբերված է 167 բնական արբանյակ (ծանոթությունը` թարգմանչի):

 

Համար: 
  • Deutsch
  • 日本語
  • Հայերեն
  • English
  • Georgian
  • Русский