Mennyi tömeget veszít a napunk? A bolygópályák a csökkenő vonzerő miatt egyre tovább mozognak
A bolygópályák a csökkenő vonzerő miatt egyre kifelé mozognak
Napunk egyre könnyebb. A kutatók most a Merkúr pályájának változásain alapulva határozták meg, hogy mekkora ez a tömegveszteség. Az eredmény: a nap tízmilliárd évente elveszíti tömegének csaknem tizedét. Ez nem hangzik olyan soknak, de elegendő ahhoz, hogy a bolygó pályája évente 1,5 centiméterrel és csillagászati egységgel kifelé sodródjon, amint arról a kutatók beszámolnak a "Nature Communications" szakfolyóiratban.
A Merkúr bolygó és pályája segített Albert Einsteinnek az általános relativitáselméletének ellenőrzésében. Mivel a gravitáció hatása a csillagunkra - a többi bolygó hatásával együtt - a bolygót a nap körül lebegésre készteti: perihéliuma minden pályán elmozdul. A nap „kidudorodása” az egyenlítőjénél, amelyet forgása és kúszó tömegvesztesége okoz a magfúzió és a napszél hatására, szintén befolyásolja a Merkúr pályáját.
A higanyszonda mérőeszközként
Hogy napunk mekkora tömeget veszít az idő múlásával, csak elméleti modellekkel és a Hold pályájának adataival lehetett meghatározni. Most azonban Antonio Genovának, a Massachusettsi Műszaki Intézetből (MIT) a NASA kollégáival együtt sikerült a MESSENGER Mercury űrszonda adataival alátámasztania és meghatározni ezt az elméleti értéket.
Méréseikhez a kutatók az űrszonda adatait értékelték abból az időből, amikor MESSENGER a Merkúr bolygó körül keringett. A szonda hét év körüli orbitális adatai lehetővé tették számukra, hogy a bolygó és a nap gravitációs rendszerében még kisebb változásokat is regisztráljanak. "A higany a tökéletes tesztobjektum az ilyen kísérletekhez, mert olyan érzékenyen reagál a nap gravitációjára és aktivitására" - magyarázza Genova.
Tíz százalék tízmilliárd év alatt
A mérések azt mutatták: Napunk évente 900 milliárd milliárdot veszít tömegéből. Más szavakkal: tízmilliárd éven belül tömegük csaknem tized százalékkal csökken, ahogy a kutatók beszámolnak róla. A kísérleti adatok megerősítik a korábbi elméleti számításokat és egyúttal tízszeres pontossággal is pontosítják azokat.
Ez különösen fontos, mert a nap tömegvesztesége szorosan kapcsolódik a G gravitációs állandó stabilitásához - az konstanshoz, amely meghatározza a két tárgy közötti gravitációs erő erősségét tömegüktől függően. Einstein relativitáselmélete szerint ennek az értéknek állandónak kell lennie. De mivel eddig a G értékét csak öt tizedesjegy mögött tudták meghatározni, ez az állandóság még nem bizonyított.
A bolygók kifelé mozognak
Szintén érdekes: Az új mért értékek feltárják, hogy a naptömeg-veszteség hogyan befolyásolja a Naprendszer bolygóinak keringését. Mivel a tömeggel a nap gravitációs vonzere csökken. Ennek eredményeként a bolygók keringése fokozatosan bővül - legalább évi 1,5 centiméterrel és csillagászati egységgel, amint Genova és munkatársai most megállapították.
"Bolygónkkal történő megközelítésünkkel fontos és régóta fennálló kérdéseket kezelünk az alapvető fizika és a napkutatás terén" - mondja Erwan Mazarico társszerző a NASA Goddard Űrtudományi Központjától. "Ily módon az előző értékek megbízhatóbbá válnak, és többet megtudunk a nap és a bolygók közötti kölcsönhatásokról." (Nature Communications, 2018; doi: 10.1038/s41467-017-02558-1)