• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Andra
    Hur rymdkollisioner fungerar
    Släpande gasströmmar och stjärnor från Antennagalaxerna, som för närvarande genomgår en massiv rymdkollision. Se fler bilder på rymddamm. NASA/National Geographic/Getty Images

    När du tittar upp på natthimlen, hur mår du? Ibland, om det är en klar natt utan några moln och du är långt borta från stadsljus, du kan lyfta huvudet och njuta av en vacker utsikt över otaliga stjärnor. Även om vi vet att de är massiva, virvlande moln av extremt hett damm och gas, de ser alla ganska fridfulla ut härifrån.

    Tänk om, miljontals ljusår bort, saker är inte så trevliga och lugnande? Även om det är svårt att föreställa sig, det är möjligt att ett antal av dessa stjärnor kan vara på väg mot (eller redan har upplevt, på grund av ljusets färd) a rymdkollision .

    Även om stjärnorna ser fixerade ut från vår synvinkel på jorden, de rör sig faktiskt väldigt snabbt genom rymden, och utan något att styra bort dem, det finns alltid en chans att de kan stöta på en annan massiv kropp. Det är nästan som om universum är ett gigantiskt biljardbord utan skenor. En rymdkollision är precis vad det låter som - en kropp, om det är en stjärna, en asteroid eller en komet, kraschar i en annan kropp. Resultaten är ofta spektakulära uppvisningar av energi och materia, även om det skiljer sig mycket från en explosion orsakad av en atombomb.

    Vad händer när stjärnor - eller till och med galaxer, för den delen - kolliderar? Är rymdkollisioner en sällsynt och farlig händelse, eller händer de ganska ofta? Kan jorden eller solsystemet drabbas av en rymdkollision, antingen från en asteroid eller en massiv supergalax? För att lära dig om vad som händer när stjärnor kommer lite för nära för komfort, läs nästa sida.

    Star and Galaxy Collisions

    Andromeda, närmaste stora galaxen till vår egen. Kommer vårt solsystem att sväljas upp i en massiv galaktisk kollision? Space Frontiers/Hulton Archive/Getty Images

    Tack vare fotografier från rymdteleskop och datormodellering, astronomer kan söka efter och observera förekomsten av både galaktiska och stjärnkollisioner. Forskare trodde ursprungligen att dessa typer av rymdkollisioner, också känd som fusioner , att vara ganska sällsynt, men forskning i början av 2000 -talet har funnit att de är ganska vanliga. När experter förstod mer om universums början och Big Bang -teorin, de insåg att galaktiska kollisioner var ännu vanligare i tidens tidiga skeden. Eftersom universum var mycket mindre, galaxer tappades närmare varandra, och, skjuter ut från Big Bangs ursprung, sannolikt skulle kollidera med andra under sin resa genom rymden. Även vår egen galax, Vintergatan, bär med sig skräp från tidiga kollisioner med andra massiva kroppar, och astronomer förväntar sig Andromeda -galaxen, vår närmaste stora granne, att svälja oss någon gång i en avlägsen framtid.

    En rymdkollision kan låta som perfekt material för en dyr Hollywood -sommarstorlek, men att titta på en plats skulle faktiskt vara mycket mindre spännande än du tror. Även om galaxer och stjärnor rör sig mot varandra i hundratals miles i timmen, deras sammanslagningar kan ta miljontals år att bilda. Istället för att explodera som massiva bomber, rymdkollisioner fungerar som smidiga, odefinierade bollar av gas. När två stjärnkroppar möts, var och en av deras massiva tyngdkraft kommer att förvränga den andras form, vanligtvis resulterar i en droppform. Den 24 april, 2008, till exempel, Hubble rymdteleskop tog bilder av Arp 148, efterdyningarna av två galaxer som kolliderar. Medan en galax antog den typiska ringformen, dess närliggande galax sträcktes tunt som en svans.

    Ett foto från en animation som visar en sammanslagning mellan två neutronstjärnor Daniel Price (U/Exeter) och Stephan Rosswog (Int. U/Bremen)

    En vanlig typ av kollision är mellan två neutronstjärnor . Neutronstjärnor är faktiskt lik av gamla stjärnor - när en stjärna når slutet av sitt liv, det exploderar, och en massa som motsvarar mängden som finns i vår sol kondenseras till ett område som är lika stort som en stad. När två skapas i närheten, de bildar det som kallas a binärt par och kretsar runt varandra, slutligen sammanslagning efter hundratals miljoner år. De kombinerade massorna av de döda stjärnorna är så tunga att händelsen skapar ett svart hål i rymden, och splitsekunders ljusglimtar som är starkare än en miljard solar avger enorma magnetfält. Gravitationsvågor från ett par nära neutronstjärnor kan ha en effekt på att förskjuta haven med cirka 10 gånger diametern för en atomkärna - en till synes liten mängd, men ganska stort om vi pratar om allt vatten i havet. Även om det bara finns sex kända par neutronstjärnor på en väg för kollision, forskare tror att det finns många fler ute i rymden och att dessa typer av sammanslagningar kan ske så ofta som en eller två gånger om året.

    Vad sägs om rymdkollisioner i mycket mindre skala, som en mellan en asteroid och jorden? För att läsa om asteroidpåverkan och möjligheten att överleva liv, se nästa sida.

    Asteroidkollisioner och möjligheten att överleva

    Ett satellitfoto av tvillingkratrar vid Clearwater Lakes i norra Quebec, möjligen bildad av samtidig påverkan av två asteroider. Kan livet på jorden överleva en stor påverkan? Time Life Pictures/US Geological Survey Eros Data Center/Getty Images

    Vi har sett det otaliga gånger i filmerna:En asteroid som skyndar genom rymden hotar livet på jorden, och filmens hjältar tvingas komma på ett sätt att stoppa sin kurs och rädda mänskligheten.

    Men tänk om hjältarna inte drog av det, och en asteroid krossade verkligen i jorden? Skulle levande organismer kunna överleva en påverkan, eller skulle skadan orsaka massutrotning?

    Lyckligtvis för allt med de vanliga biologiska processerna, chansen att överleva är lite högre än du kanske tror. Många experter tror att dinosaurierna utplånades av en dödlig asteroidpåverkan för flera miljoner år sedan, men många arter överlevde katastrofen, och vi, av alla djur, så småningom gjorde det till toppen av näringskedjan.

    Att överleva en global katastrof på jordens yta är en sak, men finns det några andra alternativ för att kämpa livsformer efter en förödande kollision? 2008, en internationell grupp studenter från Tyskland, Ryssland, Storbritannien och USA publicerade en forskningsartikel som testade den extraordinära möjligheten att bakterier överlever efter påverkan med en asteroid. Studien ställde den intressanta frågan huruvida levande organismer antingen 1) kunde lyftas utanför jordens atmosfär på steniga skräp eller dras tillbaka ner till jorden eller 2) överföras, igen via steniga skräp, på en annan potentiellt gästvänlig planet som Mars.

    Studenterna erkände den extrema svårigheten med det som kallas litopanspermi , eller överföring av liv från en planet till en annan av stötutvisade stenar. Alla mikroorganismer som är fästa vid skräp skulle inte bara behöva överleva sprängningen, de måste överleva utstötningen i rymden, den långa resan (mellan 1 och 20 miljoner år) från en planet till den andra, strålning från solens strålar och återinträde i den nya planetens atmosfär.

    De påpekar också att trots svårigheterna, de 40 marsmeteoriterna som upptäcktes på jorden tyder på att resan har hänt tidigare. Eleverna bestämde sig för att testa de särskilt tuffa, strålningsresistenta cyanobakterier kallas Chroococcidiopsis , vanligtvis finns i heta öknar runt om i världen. Med hjälp av högsprängämnen och högtrycksluftpistoler för att replikera effekten av en stötchock, de utsatte de resistenta bakterierna, tillsammans med flera andra, till mycket tryck. De kom fram till att överlevnad är möjlig, men ju större sprängning, desto bättre - en tillräckligt stor effekt, någonstans mellan 5 och 50 GPa tryck (diamanter bildas under cirka 10 GPa), skulle behöva blåsa ut atmosfären för att göra flykt mindre skadligt för organismerna.

    För mycket mer information om bländande destruktiva energikroppar som flyter genom rymden, se nästa sida.

    Ursprungligen publicerat:20 maj 2008

    Vanliga frågor om Space Collision

    Vad är rymdskräp?
    Rymdskräp kan vara allt som övergivna rymdfarkoster, övre etapper av skjutbilar, fasta raketmotorutsläpp eller till och med små färgfläckar.
    Hur mycket skräp finns det?
    Europeiska rymdorganisationen uppskattar från januari 2021 att det finns 34, 000 föremål större än 10 centimeter, 900, 000 föremål mellan 1 centimeter och 10 centimeter, och 128 miljoner föremål mellan 1 millimeter och 1 centimeter som flyter i rymden.
    Finns det kollisioner i rymden?
    Även om stjärnorna ser fixerade ut från vår synvinkel på jorden, de rör sig faktiskt väldigt snabbt genom rymden, och utan något att styra bort dem, det finns alltid en chans att de kan stöta på en annan massiv kropp.
    Hur påverkar rymdskräp oss?
    Om rymdskrot kolliderar med en annan kropp, det kan brytas av och producera fler fragment. Det finns en möjlighet att detta skräp i omlopp så småningom kommer att dras ner av jordens tyngdkraft.
    Kan vi se jorden leva från satellit?
    Ja, du kan nu se livestreamar från jorden från den internationella rymdstationen.

    Mycket mer information

    Relaterade artiklar om HowStuffWorks

    • Hur galaxer fungerar
    • Hur stjärnor fungerar
    • Hur solen fungerar
    • Hur svarta hål fungerar
    • Hur asteroider fungerar
    • Hur asteroidbälten fungerar
    • Hur kometer fungerar
    • Hur Space Junk fungerar
    • Hur jorden fungerar
    • Hur NASA fungerar

    Fler fantastiska länkar

    • NASA.gov

    Källor

    • Groshong, Kimm. "Kollisioner med neutronstjärnor skapar enorma magnetiska spikar." Nytt forskarutrymme. 30 mars kl. 2006. http://space.newscientist.com/article/dn8927-neutron-star-collisions-create-huge-magnetic-spikes.html
    • Horneck, Gerda et al. "Mikrobiologiska steninvånare överlever hypervelocitypåverkan på Mars-liknande värdplaneter:första fasen av litopanspermi testas experimentellt." Astrobiologi. Volym 8, Nummer ett, 2008. http://www.liebertonline.com/doi/pdfplus/10.1089/ast.2007.0134
    • Nesmith, Jeff. "Gammastrålblixter orsakas när stjärnor krockar." Cox News Service. 6 oktober, 2005. http://www.oxfordpress.com/business/content/shared/news/nation/stories/10/GAMMA06_COX.html
    • Pris, Daniel och Rosswog, Stephan. "Producerar ultrastarka magnetfält i neutronstjärnfusioner." University of Exeter. Mars 2006. http://www.astro.ex.ac.uk/people/dprice/research/nsmag/

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com