Хотите получать важные новости науки?
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
29 марта
Адель Романова
4
2 604

Астрофизики предсказали нагрев Земли и ускорение ее вращения из-за темной материи

5.1

Ученые исходят из предположения, что гипотетическое невидимое вещество влияет на обычное не только своей гравитацией. По их мнению, частицы темной материи могут сталкиваться с атомами внутри планет, и во время этих столкновений выделяется энергия. В результате, по расчетам, на Земле должна неуклонно сокращаться продолжительность суток: на 12 секунд каждые 100 лет.

Земля с борта Международной космической станции
Земля с борта Международной космической станции / © NASA

Темная материя, по оценкам, составляет около 85 процентов всей материи во Вселенной — и это все, что о ней можно сказать определенно. По массе она в несколько раз превышает обычное вещество, но больше никак себя не проявляет. Более того, нет даже уверенности в том, что это именно вещество.

Само ее существование стало ясно после того, как астрофизики научились вычислять массу галактик. Выяснилось, что практически в любой из них гравитация всех звезд даже вместе с центральной сверхмассивной черной дырой слишком слаба, чтобы удерживать в целости галактическую структуру.

Иными словами, наш Млечный Путь давно распался бы на разрозненные звезды, и ночное небо над Землей опустело бы, если бы скрытая масса не скрепляла это космическое «сооружение». Поэтому теперь в астрофизике складывается картина, на которой видимые, яркие части галактик — как жемчужины внутри невидимых раковин: гало темной материи.

Млечный Путь внутри гало темной материи в представлении художника / © NASA, ESA, T. Brown and J. Tumlinson (STScl)

Астрофизики предполагают, что гипотетические неизвестные частицы все же могут взаимодействовать с обычными не только гравитационно, и это поможет однажды раскрыть их природу. Ранее уже высказывали предположения, что темная материя может быть повсюду, в том числе внутри планет, и там ее частицы сталкиваются с обыкновенными. Эти столкновения должны заканчиваться взаимоуничтожением с выделением тепла. Значит, если подобное действительно происходит внутри планеты, то темная материя таким образом дополнительно немного ее нагревает.

Исследователи из Китая недавно попытались дополнить эту картину: они считают, что нагревом влияние темной материи может не ограничиваться — она способна еще и ускорить вращение планеты вокруг своей оси. Ученые объяснили, что больше темных частиц должно попадать в то полушарие, которое движется навстречу их потоку, и за счет этой асимметрии планета сильнее «раскручивается».

Насколько заметен будет этот эффект, зависит от того, как много темной материи попадает в планету, насколько массивна сама планета, как далеко она расположена от своей звезды и еще от нескольких факторов. Таким образом удалось рассчитать, как темная материя может воздействовать на Землю при всех ее параметрах и расположении в «спальном районе» галактики довольно далеко от центра. В наших краях не должно быть много темной материи — предполагается, что в пределах диска Млечного Пути она больше концентрируется ближе к центру.

Расчеты показали, что каждые 100 лет наша планета может нагреваться под действием темной материи на 0,015 градуса. Соответственно, за 1000 лет этот нагрев составит уже 0,15 градуса, за миллион лет — полтора градуса и так далее. Правда, нужно учитывать, что не все тепло накапливается внутри планеты. 

Что касается скорости вращения Земли, то, по оценкам, за каждое столетие темная материя может сокращать продолжительность земных суток на 12 секунд. Этими расчетами ученые поделились в статье, доступной на сервере препринтов arXiv.

Если экстраполировать эти данные на 4,5 миллиарда лет земной истории, то получится сокращение суток на 540 миллионов секунд, или 17 лет. Это, конечно, не значит, что исходно земные сутки длились такое время — просто по мере раскрутки планеты в таком сценарии дальнейшее изменение скорости вращения существенно изменялось.

Для сравнения ученые вычислили возможное действие темной материи на полтора десятка экзопланет. Оказалось, среди плотного скопления темной материи ее влияние начинает доминировать, и вращение планет стремительно ускоряется.

Больше всего этот эффект испытал бы на себе газовый гигант Эпсилон Индейца А b возле звезды примерно в 11-12 световых годах от нас, если он был не в наших окрестностях, а ближе к галактическому центру. Сутки на этой планете тоже за каждую сотню лет сокращались бы секунд на 10, но при ее массе в семь Юпитеров это очень высокий показатель.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Окончила факультет журналистики МГУ имени М.В. Ломоносова. Начинала в 2002 году как корреспондент и редактор новостного вещания на различных телеканалах, позже стала автором новостей науки и технологий в сетевых изданиях.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

Вчера, 17:23
Людмила Соколова

Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.

Вчера, 11:35
Игорь Байдов

Команда исследователей из Италии и США предложила два способа, с помощью которых гипотетический зонд сможет быстро добраться до одного из самых отдаленных и малоизученных объектов Солнечной системы. Речь о Седне — транснептуновом теле, которое находится за орбитой Плутона. По мнению инженеров, эти передовые технологии смогут доставить аппарат к Седне за семь и 10 лет.

Позавчера, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

Вчера, 17:23
Людмила Соколова

Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.

17 июня
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

4 Комментария
-
0
+
Все как обычно: физик изнасиловал журналиста). Любой, кто изучал теор механику, знает, что не вихревое поле не может служить источником вращательного момента. Если проще: стохастическое внешнее энергетическое воздействие может служить источником нагрева тела, но никак не источником увеличения момента вращения...
    alexey al
    29.03.2025
    -
    1
    +
    Игорь, может, если воздействие неравномерно по площади. Пример - раскручивание пластинки на тонкой нити (паутина), подсвечивая край пластины обычным светом. Но в этой статье изнасилован уже здравый смысл.
    +
      ещё комментарии
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно