इंटरस्टेलर क्षुद्रग्रह 1I / ओउमुआमुआ (उर्फ ए / 2017 यू 1) का नाममात्र प्रक्षेपवक्र। गणना 19 अक्टूबर, 2017 से शुरू होने वाली टिप्पणियों पर आधारित है। ध्यान दें कि ग्रहों की परिक्रमा (तेजी से और एक चक्र में घूमते हुए), क्विपर बेल्ट (अण्डाकार, लगभग कोपलान) की वस्तुओं और इस इंटरस्टेलर क्षुद्रग्रह की कक्षा अलग-अलग हैं।इस सवाल का सही जवाब कि हमारे सौर मंडल में कक्षाएँ पहले से ही कई सौ साल पहले कैसे चल रही थीं: पहले केपलर ने, जिनकी गति के नियमों ने उनका वर्णन किया, और फिर न्यूटन ने, जिनके सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के कानूनों ने पहले कटौती करना संभव बना दिया। लेकिन धूमकेतु, दोनों सौरमंडल से उत्पन्न होते हैं, और दूर से उड़ते हुए, एक ही, लगभग गोलाकार, दीर्घवृत्त के साथ नहीं चलते हैं। ऐसा क्यों हो रहा है? हमारे पाठक जानना चाहते हैं:
अण्डाकार कक्षाओं में घूम रहे ग्रहों के विपरीत धूमकेतु सूर्य के चारों ओर परवलयिक पथों पर क्यों चलते हैं? ऊर्ट क्लाउड से सूर्य और पीछे तक इतनी बड़ी दूरी के लिए धूमकेतु कहां से आता है? और इंटरस्टेलर धूमकेतु और क्षुद्रग्रह अपने ग्रह प्रणालियों से कैसे बाहर निकलते हैं और दूसरों की यात्रा करते हैं?
इस सवाल का जवाब दिया जा सकता है, लेकिन एक और सामान्य सवाल है: वस्तुएं इस तरह से कक्षाओं में क्यों चलती हैं?
सौर मंडल के ग्रह, क्षुद्रग्रह बेल्ट के क्षुद्रग्रहों के साथ, लगभग उसी विमान में चलते हैं, जो गोलाकार कक्षाओं के करीब अंडाकार कक्षाओं में होते हैं। लेकिन नेप्च्यून की कक्षा के बाहर, सब कुछ कम विश्वसनीय होता जा रहा है।हमारे सौर मंडल में चार आंतरिक चट्टानी दुनिया हैं, इसके बाद एक क्षुद्रग्रह बेल्ट, चंद्रमा और छल्ले के एक समूह के साथ गैस दिग्गज, और फिर
एक कूपर बेल्ट है । कुइपर की बेल्ट के पीछे, एक बड़ी बिखरी हुई डिस्क है, जिसके बाद एक गोलाकार
ऊर्ट बादल है जो एक विशाल दूरी पर फैली हुई है: शायद एक या दो प्रकाश वर्ष, निकटतम तारा से लगभग आधी दूरी।
सौर मंडल के लघुगणक आरेख, निकटतम तारों तक, क्षुद्रग्रहों और ऊर्ट बादल के साथ कूपर बेल्ट के प्रसार को दर्शाता है।गुरुत्वाकर्षण के नियमों के अनुसार, एक निश्चित आकार की स्थिर कक्षा में होने के लिए, एक वस्तु को एक निश्चित गति से स्थानांतरित करने की आवश्यकता होती है। सिस्टम की संभावित ऊर्जा (गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा के रूप में) और गति की गति (गतिज) के बीच संतुलन होना चाहिए। सूर्य के संभावित गुरुत्वीय कुएं में आप जितने गहरे होते हैं (यानी आप उसके करीब होते हैं), आपके पास उतनी ही कम ऊर्जा होती है, और एक स्थिर कक्षा को बनाए रखने के लिए आपको जितना तेज चलना होगा।
सौर मंडल और सूर्य के आठ ग्रह, आकार के पैमाने पर, लेकिन कक्षीय व्यास के पैमाने पर नहीं। नग्न आंखों को दिखाई देने वाले सभी ग्रहों में से, सबसे कठिन चीज बुध है।इसलिए, ग्रहों की औसत गति इस तरह दिखाई देती है:
- पारा: 48 किमी / सेकंड
- शुक्र: 35 किमी / सेकंड
- पृथ्वी: 30 किमी / घंटा,
- मंगल: 24 किमी / सेकंड
- बृहस्पति: 13 किमी / घंटा,
- शनि: 9.7 किमी / घंटा,
- यूरेनस: 6.8 किमी / सेकंड,
- नेपच्यून: 5.4 किमी / सेकंड।
उस वातावरण के लिए धन्यवाद जिसमें सौर प्रणाली का गठन किया गया था - बहुत सारे छोटे द्रव्यमान एक साथ विलय कर रहे हैं, एक दूसरे के साथ बातचीत कर रहे हैं, बहुत सारे बड़े पैमाने पर बेदखलियां पैदा कर रहे हैं - वर्तमान स्थिति परिपत्र के काफी करीब है।
आंतरिक सौर मंडल के ग्रहों की कक्षाएँ पूरी तरह से गोलाकार नहीं हैं, लेकिन इसके काफी करीब हैं। अधिकांश बुध और मंगल के आदर्श से विचलित होते हैं। इसके अलावा, ग्रह सूर्य के जितना करीब है, उतनी ही तेजी से उसे स्थानांतरित करना होगा।लेकिन बाद में होने वाले गुरुत्वाकर्षण इंटरैक्शन को ध्यान में रखना आवश्यक है! यदि कोई क्षुद्रग्रह या क्विपर बेल्ट ऑब्जेक्ट बृहस्पति या नेपच्यून जैसे बड़े द्रव्यमान के पास से गुजरता है, तो गुरुत्वाकर्षण बातचीत इसे एक अच्छा किक दे सकती है। यह लगभग किसी भी दिशा में कुछ किमी / सेकंड जोड़कर इसकी गति को महत्वपूर्ण रूप से बदल देगा। और क्षुद्रग्रह के मामले में, इसका मतलब लगभग गोलाकार से बहुत अण्डाकार की कक्षा में परिवर्तन हो सकता है; इसका एक अच्छा उदाहरण
धूमकेतु एनके का मार्ग है, जो क्षुद्रग्रह बेल्ट से आ सकता है।
धूमकेतु एनके का निशान, जो 3.3 वर्षों में एक पूर्ण क्रांति को पूरा करता है, एक विलक्षण दीर्घवृत्त पर वितरित एक अत्यंत तेज गति है। हेलि के धूमकेतु के बाद एनके दूसरे आवधिक धूमकेतु बने।दूसरी ओर, यदि आप बहुत दूर हैं, उदाहरण के लिए, कुइपर बेल्ट में या ऊर्ट क्लाउड में, हम 4 किमी / सेकंड (क्विपर बेल्ट के भीतरी भाग) से कई सौ मीटर प्रति सेकंड (ऊर्ट क्लाउड के लिए) में गति करने में सक्षम हैं। नेपच्यून जैसे बड़े ग्रह के साथ गुरुत्वाकर्षण की बातचीत आपकी कक्षा को दो तरह से बदल सकती है। यदि नेप्च्यून आपसे ऊर्जा लेता है, तो आपको आंतरिक सौर मंडल में फेंक दिया जाता है, और एक लंबी अवधि के साथ एक दीर्घवृत्त दिखाई देता है,
स्विफ्ट-टटल के मार्ग
के समान, जिसने पर्सिड उल्का बौछार का निर्माण किया। यह सूर्य के साथ केवल गुरुत्वाकर्षण के साथ जुड़ा हुआ एक दीर्घवृत्त हो सकता है, लेकिन फिर भी एक दीर्घवृत्त।
किसी भी ग्रह की कक्षा की तुलना में स्विफ्ट-टटलू धूमकेतु की कक्षा, पृथ्वी के सूर्य के चारों ओर खतरनाक तरीके से गुजरती है, अत्यंत अण्डाकार है। यह माना जाता है कि एक लंबे समय पहले इसकी कक्षा नेप्च्यून या किसी अन्य विशाल वस्तु के साथ गुरुत्वाकर्षण बातचीत से प्रभावित हुई थी, और इसका परिणाम आज हमारे पास है।लेकिन अगर नेप्च्यून या किसी अन्य शरीर (हम अभी भी नहीं जानते हैं कि सौर प्रणाली के किनारे क्या है) आपको अतिरिक्त गतिज ऊर्जा देता है, तो यह आपकी कक्षा को गुरुत्वाकर्षण से अण्डाकार से गैर-संलग्न हाइपरसोनिक में बदल सकता है। (एक परवलयिक कक्षा एक अनैतिक कक्षा है जो अण्डाकार और अतिशयोक्ति के बीच की सीमा पर स्थित है)। यदि कोई भी 2013 से सूर्य के करीब जाने वाले
ISON धूमकेतु को याद करता है, जो कि तारे के निकट आते ही विघटित हो जाता है, तो यह अतिप्राचीन कक्षा में था। आमतौर पर, सौर मंडल के दूर के छोर से आने वाले धूमकेतु में जुड़े और अनबाउंड कक्षाओं के बीच सीमा पर कुछ किलोमीटर प्रति सेकंड की कमी होती है।
धूमकेतु ISON, सौर मंडल में प्रवेश कर, सूर्य से दूर निर्देशित पूंछों का अधिग्रहण किया। उसने केवल 2 मिलियन किमी की दूरी पर यात्रा करते हुए, सूर्य को "छुआ" और बाद में इतनी निकटता के कारण वह टूट गया।अधिकांश लोगों के लिए सबसे अजीब लगने वाला तथ्य यह है कि धूमकेतु को सौर मंडल के आंतरिक भाग में तोड़ने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है! यदि आप एक ऐसी वस्तु लेते हैं जो सूर्य से भी प्रकाश वर्ष की दूरी पर है, और बस इसे जाने दें, तो काफी लंबे समय तक, यह बस सूर्य पर गिरेगी। सौर प्रणाली के चारों ओर कक्षा में घूमने वाले दूर के द्रव्यमान के वेग वेक्टर में एक बहुत छोटा परिवर्तन उन्हें करीब धकेल सकता है। इस तरह के गुरुत्वीय धक्के संयोग से होते हैं, लेकिन हम केवल उन्हीं वस्तुओं को देखते हैं, जो तेजी से बढ़ना शुरू हुईं, सूर्य के करीब आईं, "पूंछ" विकसित हुईं और दिखाई देने के लिए पर्याप्त उज्ज्वल हो गईं। तो धूमकेतु आते हैं।
कुइपर बेल्ट सौर मंडल की ज्ञात वस्तुओं की एक विशाल संख्या का स्थान है, लेकिन ऊर्ट क्लाउड में, जो डिमर है और बहुत दूर स्थित है, और भी बहुत सी वस्तुएं हैं, और यह एक सामान्य तारा से एक सामान्य कक्षा से नीचे खिसकने की संभावना है, उदाहरण के लिए, एक और तारा। सूर्य के सापेक्ष क्विपर बेल्ट और ऊर्ट क्लाउड की वस्तुओं की गति बहुत कम है।उनमें से ज्यादातर या तो बमुश्किल जुड़े हैं या थोड़ा गुरुत्वाकर्षण से नहीं जुड़े हैं, यही वजह है कि A / 2017 U1 इतनी अद्भुत खोज बन गया। साधारण धूमकेतु और क्षुद्रग्रहों के विपरीत, यह बहुत गुरुत्वाकर्षण रूप से काट दिया गया था। और अगर सौर मंडल के किनारों से वस्तुएं कुछ किमी / सेकंड से अधिक की गति से चलती हैं, तो यह वस्तु 40 किमी / से अधिक की गति से चली गई। वह सौर मंडल से नहीं आया होगा, क्योंकि नेप्च्यून में भी ऐसा द्रव्यमान देने के लिए पर्याप्त द्रव्यमान नहीं होगा!
A / 2017 U1 सबसे अधिक संभावना इंटरस्टेलर स्पेस से आता है। सूर्य के सबसे करीब, उन्होंने 9 सितंबर को संपर्क किया। 44 किमी / घंटा की गति से चलते हुए, धूमकेतु को सौर मंडल के बाहर पृथ्वी और सूर्य से दूर निर्देशित किया जाता है।एक धूमकेतु, एक क्षुद्रग्रह, सौर मंडल के बाहर एक अन्य वस्तु एक समान कक्षा में जाती है? बस गुरुत्वाकर्षण, और इसके अस्तित्व के दौरान होने वाले सभी गुरुत्वाकर्षण इंटरैक्शन। सौर मंडल की वस्तुएँ सूर्य के चारों ओर अण्डाकार कक्षाओं में चलती हैं। लेकिन गुरुत्वीय इंटरैक्शन इसे बदल सकते हैं, या तो दीर्घवृत्त के आकार को बदलकर, या इसे एक असंबंधित गुरुत्वाकर्षण हाइपरबोला में बदल सकते हैं। किसी भी मामले में, हम इस तरह की एक वस्तु देखेंगे, अगर यह केवल सूर्य के करीब डाली गई थी, यही एकमात्र तरीका है जिससे हम उन सभी धूमकेतुओं के अस्तित्व के बारे में पता लगा सकते हैं जिन्हें हमने खोजा था।
धूमकेतु की पूंछ वास्तव में गति के प्रक्षेपवक्र को दोहराती नहीं है, लेकिन सूर्य से निर्देशित एक सीधे या घुमावदार पथ के साथ भेजी जाती है, जो इस बात पर निर्भर करती है कि वस्तु - आयनों या धूल कणों को क्या उड़ाया जाता है। किसी भी मामले में, धूमकेतु - उनकी पूंछ, कोमा , जो प्रकाश को दर्शाता है - हमें केवल तभी दिखाई देते हैं जब वे सूर्य के काफी करीब होते हैं।धूमकेतु और क्षुद्रग्रह जो सौर मंडल से बाहर फेंक दिए जाते हैं, इंटरस्टेलर स्पेस के माध्यम से उड़ते हैं, और किसी दिन वे अन्य तारों से गुजरेंगे। चूँकि आकाशगंगा में तारों की सापेक्ष गति लगभग 10-30 किमी / घंटा है, इसलिए ये इंटरस्टेलर पत्थर उसी तरह आगे बढ़ेंगे, जो बताता है कि जिस इंटरस्टेलर क्षुद्रग्रह की हमने खोज की, वह इतनी तेज़ी से क्यों चला। सब कुछ प्रारंभिक कक्षा, गुरुत्वाकर्षण बातचीत और आकाशगंगा के माध्यम से हमारे सौर मंडल के आंदोलन के संयोजन की व्याख्या करता है। क्षुद्रग्रह बेल्ट, कूपर बेल्ट या ऊर्ट क्लाउड से किसी वस्तु से ऊर्जा लेते हुए, आप एक दीर्घवृत्त बनाते हैं जो सूर्य से अधिक जुड़ा होता है। जब आप एक वस्तु ऊर्जा त्वरण देते हैं, तो इसे बाहर फेंक दिया जा सकता है।
अब हम मानते हैं कि हम समझते हैं कि सूर्य और सौर मंडल कैसे बनते हैं, और यह दृश्य गठन के शुरुआती चरणों का एक चित्रण है। आज हमारे पास केवल वही वस्तुएँ हैं जो इस प्रक्रिया में बची हैं।इससे क्या निष्कर्ष निकाला जा सकता है? समय के साथ, हमारे सौर मंडल में कम वस्तुएँ रहती हैं, और हर समय क्षुद्रग्रह बेल्ट, कुइपर बेल्ट और ओर्ट क्लाउड में वस्तुओं की संख्या घट जाती है। समय के साथ, ये संरचनाएं अधिक से अधिक दुर्लभ हो जाती हैं। कौन जानता है कि एक बार में कितनी वस्तुएँ थीं? उन्हें गिनना असंभव है। सौरमंडल में, हमारे पास केवल बचे ही उपलब्ध हैं।