Новости всё Наука - iCity.life Белгород

Зима близко. Здесь, на Земле, мы можем точно предсказать, когда она наступит, сколько продлится и даже насколько суровой будет. Но в мире континентов Вестероса и Эссоса в эпической серии Джорджа Р. Р. Мартина всё не так. Представьте себе жизнь в мире, где времена года непредсказуемы: их длительность, наступление и суровость совершенно неизвестны. Между зимами могут проходить месяцы, годы или десятилетия, а сами они могут быть мягкими, суровыми или катастрофическими, длиться годами. Хотя Земля никогда не испытывала подобного хаоса, внешние спутники Плутона — еще как, и это показал нам спутник «Новые горизонты». Теперь мы научным путем можем доказать, что мир из «Песни Льда и Огня» может быть не таким уже фантастическим… если мир Вестероса будет спутником на орбите гигантской двойной планеты, считает физик-теоретик Итан Зигель.

Двойные планеты, в теории, могут быть самых разных размеров и орбитальных расстояний. Любые миры поменьше, которые вращаются вокруг них на приличной дистанции, будут поддерживать стабильную орбиту, но вращаться и качаться — хаотично

Может показаться, будто сама природа восстала против вас. Планеты вращаются вокруг своей оси, вращаются вокруг своих родительских звезд по эллипсу, а любые изменения, которые происходят в их орбитах, либо в крайней степени постепенные, либо сразу же катастрофические. Если не происходит столкновения или крупного взаимодействия с массивным телом поблизости, единственные изменения орбиты будут связаны с прецессией, медленным замедлением вращения и движением планеты вокруг Солнца. Время года определяется комбинацией вашего осевого наклона и расстоянием от Солнца, и на этом всё.

Земля на орбите вокруг Солнца и ее ось вращения. Времена года всех миров в нашей Солнечной системе определяются либо наклоном их оси, либо вытянутостью орбиты, либо и тем и другим

На первый взгляд, условия вполне заурядные и многие планеты с ними вполне уживаются. Но каждое из них имеет серьезные недостатки при описании мира, на котором мог бы быть Вестерос:

• Если планета будет в двойной системе звезд, принадлежать двум звездам. Это решение динамически нестабильно и может выбросить планету в межзвездное пространство.
• Если мимо будет проходить рой больших планет, периодически потряхивая орбиту планеты. Такие гравитационные вторженцы, если окажутся достаточно большими, чтобы изменить орбиту, вероятнее всего, сделают мир непригодным для жизни из-за изменений орбиты.
• Если рядом будет расположен меняющий орбиту мир вроде спутников Сатурна Януса и Эпиметея. Впрочем, в таком случае будут представлены две стабильных вероятности, а не хаотические, непредсказуемые зимы вроде тех, что показаны в «Игре престолов».

Этот снимок, сделанный телескопом Хаббла, показывает все пять спутников Плутона на орбите этой карликовой планеты. Орбитальные пути добавлены от руки, но находятся в резонансе 1:3:4:5:6 и все вращаются в одной плоскости с отклонением в один градус. Четыре внешних спутника за пределами Харона постоянно болтаются вместо того, чтобы вращаться вокруг одной определенной оси.

Но есть вариант, который сработает, и пример тому находится у нас перед глазами. Где-то далеко за Нептуном лежит система Плутон — Харон, которая обеспечит нам подходящую площадку. Плутон и Харон заблокированы по отношению друг к другу, но сразу же за ними лежат четыре других спутника: Стикс, Никс, Цербер и Гидра. Если бы Плутон и Харон слились в одну массу, все четыре этих спутника были бы приливно заблокированы, то есть смотрели бы всегда на свой родительский мир одной стороной. Если заменить этот единый мир на двойной, в котором объекты сопоставимой и большей массы, чем внешние спутники, все они будут хаотично болтаться.

Чтобы получился мир Вестероса, нам нужно просто всё это увеличить. Вместо небольшого объекта размером с астероид, болтающегося у двойной системы карликовых планет, нам нужен объект размером с Землю, вращающийся у двух газовых гигантов. Если, скажем, взять планету размером с Сатурн с суперземлей неподалеку или массивный газовый гигант, вокруг которого вращается твердое ядро Юпитера, любые спутники этих двойных миров — даже спутники размером с Землю — унаследуют хаотическое болтающееся поведение. Ночь и день в таком мире никуда не денутся, поскольку он будет быстро вращаться относительно Солнца, но вот ось вращения будет вести себя непредсказуемым образом. Это будет приводить к разбросу времен года и длин дня и ночи и, возможно, приведет к годам темноты.

Планетарное столкновение на ранних порах формирования солнечной системы может привести к появлению двойных планет, возможно даже пары гигантских миров. Любые спутники рядом с ними будут быстро вращаться, а также болтаться из-за взаимных гравитационных эффектов

Есть несколько способов создать такой плотный, массивный двойной объект, но простейшим из них будет массивное столкновение двух молодых газовых гигантов в первые 100 миллионов лет формирования Солнечной системы. При определенных параметрах орбиты может образоваться большой газовый гигант с небольшой, но массивной планетой-компаньоном — в несколько раз тяжелее Земли. Газовый гигант и его массивный компаньон будут приливно заблокированы, обеспечив внешним спутникам стабильные орбиты с нестабильными осями вращения. В такой системе орбита вокруг двойки гигантов может занимать всего 24 часа (как у спутника Сатурна Мимаса), но изменение оси вращения приведет к тому, что времена года будут дико непредсказуемыми.

С поверхности мира, вращающейся вокруг гигантской двойной планеты, можно будет наблюдать два мира поочередно, а иногда и одновременно. Один будет больше другого. Ночью будет красиво

Живи вы на такой планете, вы бы точно знали, что зима грядет. Могут быть даже области вроде Севера, которые будут стабильно холоднее, чем остальная часть континента на протяжении десятков тысяч лет. Но как долго длится зима после наступления, насколько она будет суровой, это определит не магия, а гравитационное притяжение Солнца и сдвоенных планет, вокруг которых вращается ваш мир. И дело не только в зиме. При помощи геоинженерии мы могли бы создать планетарную систему, на которой будет царить вечное лето, о котором в Вестеросе могли только мечтать.