science >> Wetenschap >  >> anders

Hoe ruimtebotsingen werken

Slingers van gas en sterren uit de antennestelsels, die momenteel een enorme ruimtebotsing ondergaan. Zie meer ruimtestoffoto's. NASA/National Geographic/Getty Images

Als je naar de nachtelijke hemel kijkt, hoe voel je je? Soms, als het een heldere nacht is zonder wolken en je ver weg bent van stadslichten, je kunt je hoofd optillen en genieten van een prachtig uitzicht op talloze sterren. Hoewel we weten dat ze enorm zijn, wervelende wolken van extreem heet stof en gas, ze zien er allemaal behoorlijk vredig uit vanaf hier op aarde.

Wat als, miljoenen lichtjaren verwijderd, zijn de dingen niet zo aardig en rustgevend? Hoewel het moeilijk voor te stellen is, het is mogelijk dat een aantal van die sterren op weg zijn naar (of al hebben meegemaakt, vanwege de manier waarop licht reist) a ruimtebotsing .

Hoewel de sterren er vanuit ons gezichtspunt op aarde gefixeerd uitzien, ze bewegen eigenlijk heel snel door de ruimte, en zonder iets om ze weg te sturen, er is altijd een kans dat ze een ander massief lichaam kunnen tegenkomen. Het is bijna alsof het universum een ​​gigantische pooltafel is zonder railkussens. Een ruimtebotsing is precies hoe het klinkt -- één lichaam, of het een ster is, een asteroïde of een komeet, botst tegen een ander lichaam. De resultaten zijn vaak spectaculaire vertoningen van energie en materie, hoewel heel anders dan zoiets als de explosie veroorzaakt door een atoombom.

Wat gebeurt er als sterren -- of zelfs sterrenstelsels, wat dat betreft -- botsen? Zijn ruimtebotsingen een zeldzame en gevaarlijke gebeurtenis, of komen ze vrij vaak voor? Kan de aarde of het zonnestelsel lijden aan een ruimtebotsing, of het nu gaat om een ​​asteroïde of een enorm supersterrenstelsel? Om te leren wat er gebeurt als sterren een beetje te dichtbij komen voor comfort, lees de volgende pagina.

Botsingen tussen sterren en sterrenstelsels

Andromeda, het dichtstbijzijnde grote sterrenstelsel bij het onze. Zal ons zonnestelsel worden opgeslokt door een enorme galactische botsing? Space Frontiers/Hulton Archief/Getty Images

Dankzij foto's van ruimtetelescopen en computermodellering, astronomen kunnen het bestaan ​​van zowel galactische als stellaire botsingen zoeken en observeren. Wetenschappers geloofden oorspronkelijk dat dit soort ruimtebotsingen, ook gekend als fusies , vrij zeldzaam zijn, maar uit onderzoek aan het begin van de 21e eeuw is gebleken dat ze vrij algemeen zijn. Naarmate experts meer begrepen over het begin van het universum en de oerknaltheorie, ze realiseerden zich dat galactische botsingen nog vaker voorkwamen in de vroege stadia van de tijd. Omdat het heelal veel kleiner was, sterrenstelsels stonden dichter bij elkaar, en, schieten uit de oorsprong van de oerknal, tijdens hun reis door de ruimte waarschijnlijk tegen anderen zouden botsen. Zelfs onze eigen melkweg, De melkweg, draagt ​​puin met zich mee van vroege botsingen met andere massieve lichamen, en astronomen verwachten de Andromeda-melkweg, onze naaste grote buur, om ons ergens in de verre toekomst op te slokken.

Een ruimtebotsing klinkt misschien als perfect materiaal voor een dure Hollywood-zomerkaskraker, maar er een zien plaatsvinden zou eigenlijk veel minder opwindend zijn dan je zou denken. Hoewel sterrenstelsels en sterren met honderden mijlen per uur naar elkaar toe bewegen, hun fusies kunnen miljoenen jaren in beslag nemen. In plaats van te exploderen als enorme bommen, ruimtebotsingen werken soepel, ongedefinieerde ballen van gas. Zodra twee stellaire lichamen elkaar ontmoeten, de enorme zwaartekracht van de een zal de vorm van de ander vervormen, meestal resulterend in een druppelvorm. Op 24 april, 2008, bijvoorbeeld, de Hubble-ruimtetelescoop maakte beelden van Arp 148, de nasleep van de botsing van twee sterrenstelsels. Terwijl één sterrenstelsel de typische ringvorm aannam, het naburige melkwegstelsel was zo dun uitgerekt als een staart.

Een foto uit een animatie van een fusie tussen twee neutronensterren Daniel Price (U/Exeter) en Stephan Rosswog (Int. U/Bremen)

Een veelvoorkomend type botsing is tussen twee neutronensterren . Neutronensterren zijn eigenlijk lijken van oude sterren -- wanneer een ster het einde van zijn leven bereikt, het ontploft, en een massa gelijk aan de hoeveelheid die in onze zon wordt gevonden, condenseert tot een gebied ter grootte van een stad. Als er twee dicht bij elkaar worden gemaakt, ze vormen wat a . wordt genoemd binair paar en om elkaar heen draaien, uiteindelijk fuseren na honderden miljoenen jaren. De gecombineerde massa's van de dode sterren zijn zo zwaar dat de gebeurtenis een zwart gat in de ruimte creëert, en een fractie van een seconde lichtflitsen helderder dan een miljard zonnen geven enorme magnetische velden af. Zwaartekrachtgolven van een paar neutronensterren kunnen ertoe leiden dat de oceanen ongeveer 10 keer zo groot zijn als de diameter van een atoomkern -- een schijnbaar kleine hoeveelheid, maar vrij groot als we het hebben over al het water in de oceaan. Hoewel er slechts zes bekende paren neutronensterren op een pad voor botsing zijn, wetenschappers geloven dat er nog veel meer in de ruimte zijn en dat dit soort fusies wel een of twee keer per jaar kunnen plaatsvinden.

Hoe zit het met ruimtebotsingen op veel kleinere schaal, zoals een tussen een asteroïde en de aarde? Om te lezen over de inslagen van asteroïden en de mogelijkheid dat het leven overleeft, zie de volgende pagina.

Asteroïdebotsingen en de mogelijkheid van overleving

Een satellietfoto van tweelingkraters bij Clearwater Lakes in Noord-Quebec, mogelijk gevormd door de gelijktijdige inslag van twee asteroïden. Kan het leven op aarde een grote impact overleven? Time Life Pictures/US Geological Survey Eros Data Center/Getty Images

We hebben het ontelbare keren in films gezien:een asteroïde die door de ruimte raast, bedreigt het leven op aarde, en de helden van de film worden gedwongen een manier te bedenken om zijn koers te stoppen en de mensheid te redden.

Maar wat als de helden het niet voor elkaar kregen, en een asteroïde die daadwerkelijk op de aarde is ingeslagen? Zouden levende organismen een impact kunnen overleven, of zou de schade massale uitsterving veroorzaken?

Gelukkig voor alles met de gebruikelijke biologische processen, de overlevingskansen zijn iets groter dan je zou denken. Veel experts geloven dat de dinosaurussen enkele miljoenen jaren geleden zijn uitgeroeid door een dodelijke asteroïde-inslag. maar veel soorten overleefden de ramp, en wij, van alle dieren, bereikte uiteindelijk de top van de voedselketen.

Het overleven van een wereldwijde catastrofe op het aardoppervlak is één ding, maar zijn er andere opties voor worstelende levensvormen na een verwoestende botsing? In 2008, een internationale groep studenten uit Duitsland, Rusland, het Verenigd Koninkrijk en de Verenigde Staten publiceerden een onderzoekspaper waarin de buitengewone mogelijkheid werd getest dat bacteriën overleven na een botsing met een asteroïde. De studie stelde de interessante vraag of levende organismen al dan niet 1) buiten de atmosfeer van de aarde kunnen worden getild op rotsachtig puin en terug naar de aarde worden getrokken of 2) worden overgebracht, opnieuw via rotsachtig puin, naar een andere potentieel gastvrije planeet zoals Mars.

De studenten erkenden de extreme moeilijkheid van wat bekend staat als lithopanspermie , of de overdracht van leven van de ene planeet naar de andere door inslag uitgestoten rotsen. Alle micro-organismen die aan puin gehecht zijn, zouden niet alleen de ontploffing moeten overleven, ze zouden de uitstoot in de ruimte moeten overleven, de lange reis (ergens tussen 1 en 20 miljoen jaar) van de ene planeet naar de andere, straling van de zonnestralen en terugkeer in de atmosfeer van de nieuwe planeet.

Ze wijzen er ook op dat ondanks de moeilijkheid, de 40 Mars-meteorieten die op aarde zijn ontdekt, suggereren dat de reis eerder heeft plaatsgevonden. De studenten besloten om de bijzonder zware, stralingsbestendige cyanobacteriën genaamd Chroococcidiopsis , meestal te vinden in hete woestijnen over de hele wereld. Met behulp van explosieven en hogedrukluchtpistolen om het effect van een impactschok na te bootsen, ze onderwierpen de resistente bacteriën, samen met een aantal anderen, tot veel druk. Ze kwamen tot de conclusie dat overleven mogelijk is, maar hoe groter de ontploffing, hoe beter -- een voldoende grote impact, ergens tussen 5 en 50 GPa druk (diamanten vormen onder ongeveer 10 GPa), zou de atmosfeer moeten uitblazen om ontsnapping minder schadelijk te maken voor de organismen.

Voor veel meer informatie over oogverblindende destructieve energielichamen die door de ruimte zweven, zie de volgende pagina.

Oorspronkelijk gepubliceerd:20 mei 2008

Veelgestelde vragen over ruimtebotsingen

Wat is ruimteafval?
Ruimteafval kan zoiets zijn als verlaten ruimtevaartuigen, bovenste trappen van draagraketten, vaste effluenten van raketmotoren of zelfs kleine verfvlekken.
Hoeveel ruimteafval is er?
Het Europees Ruimteagentschap schat vanaf januari 2021 dat er 34, 000 objecten groter dan 10 centimeter, 900, 000 voorwerpen tussen 1 centimeter en 10 centimeter, en 128 miljoen objecten tussen 1 millimeter en 1 centimeter zwevend in de ruimte.
Zijn er botsingen in de ruimte?
Hoewel de sterren er vanuit ons gezichtspunt op aarde gefixeerd uitzien, ze bewegen eigenlijk heel snel door de ruimte, en zonder iets om ze weg te sturen, er is altijd een kans dat ze een ander massief lichaam kunnen tegenkomen.
Hoe beïnvloedt ruimteafval ons?
Als ruimteafval botst met een ander lichaam, het kan afbreken en meer fragmenten produceren. Er is een mogelijkheid dat deze rommel in een baan om de aarde uiteindelijk naar beneden zal worden getrokken door de zwaartekracht van de aarde.
Kunnen we de aarde live vanaf de satelliet zien?
Ja, je kunt nu livestreams van de aarde bekijken vanuit het internationale ruimtestation.

Veel meer informatie

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

  • Hoe sterrenstelsels werken
  • Hoe sterren werken
  • Hoe de zon werkt
  • Hoe zwarte gaten werken
  • Hoe asteroïden werken
  • Hoe asteroïdengordels werken
  • Hoe kometen werken
  • Hoe Space Junk werkt
  • Hoe de aarde werkt
  • Hoe NASA werkt

Meer geweldige links

  • NASA.gov

bronnen

  • Groshong, Kimm. "Neutronensterbotsingen creëren enorme magnetische pieken." Nieuwe Wetenschapsruimte. 30 maart 2006. http://space.newscientist.com/article/dn8927-neutron-star-collisions-create-huge-magnetic-spikes.html
  • Hoornaar, Gerda et al. "Microbiologische rotsbewoners overleven hypervelocity-effecten op Mars-achtige gastplaneten:eerste fase van lithopanspermia experimenteel getest." Astrobiologie. Deel 8, Nummer 1, 2008. http://www.liebertonline.com/doi/pdfplus/10.1089/ast.2007.0134
  • Nesmit, Jef. "Gammastraalflitsen veroorzaakt wanneer sterren botsen." Cox Nieuwsdienst. 6 okt. 2005. http://www.oxfordpress.com/business/content/shared/news/nation/stories/10/GAMMA06_COX.html
  • Prijs, Daniël en Rosswog, Stefan. "Het produceren van ultrasterke magnetische velden in fusies van neutronensterren." Universiteit van Exeter. Maart 2006. http://www.astro.ex.ac.uk/people/dprice/research/nsmag/

Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Wat is perifeer bloed?
  2. Hoe regelt het lichaam de hartslag?
  3. Waar bevinden lipiden zich in het lichaam?
  4. Welk enzym is verantwoordelijk voor het verlengen van de RNA-keten?
  5. De functie van Peyers-patches
  6. De structuur en functie van een cel
  7. Wat gebeurt er als mitose fout gaat en in welke fase gaat het fout?

    De meeste cellen groeien en delen voortdurend. Een proces dat de celcyclus wordt genoemd, laat een cel groeien, zijn DNA dupliceren en delen. Celdeling gebeurt via een ander proc

  8. Goed excuus,
  9. 5 mensen die niet begraven kunnen blijven

Wetenschap