211service.com
Ciemna materia może wyjaśniać zagadkową zmianę odległości Ziemia-Słońce
W ciągu ostatnich pięciu lat astronomowie zauważyli zagadkową zmianę w jednostce astronomicznej, odległości Ziemi od Słońca. Różne pomiary wskazują, że ta odległość (lub przynajmniej długość wielkiej półosi Ziemi) rośnie w tempie 15 cm rocznie (plus minus 4 cm).
Dlaczego tak powinno być, nikt nie wie. Ale dzisiaj Lorenzo Iorio z Narodowego Instytutu Fizyki Jądrowej w Pizie we Włoszech twierdzi, że winę może ponosić ciemna materia.
Astronomowie od dawna zakładali, że ciemna materia musi wypełniać wszechświat. W rzeczywistości ruch Drogi Mlecznej sugeruje, że w każdym centymetrze sześciennym galaktyki powinno znajdować się około 10^-25 gramów substancji. A gęstość powinna być jeszcze wyższa w pobliżu masywnych ciał, takich jak gwiazdy, których grawitacja przyciągałaby halo ciemnej materii. Wokół Słońca gęstość ciemnej materii powinna wynosić około 10^-19 g/cm^3.
Nie tylko to, ale Słońce powinno zmiatać ciemną materię, gdy porusza się przez galaktykę. Iorio twierdzi, że podczas swoich podróży powinien był napotkać około 200 razy większą masę niż masa w ciemnej materii. Oznacza to, że gęstość ciemnej materii w Układzie Słonecznym powinna wzrastać.
Iorio całkiem naturalnie pyta, jaki wpływ może to mieć na orbity planet. Odpowiedź brzmi, że orbity powinny się kurczyć wraz ze wzrostem gęstości ciemnej materii. Ciekawym efektem ubocznym tego dla orbit eliptycznych jest to, że kręcąca się półoś wielka stopniowo kurczącej się trajektorii wokół zwiększającego się ciała centralnego staje się większa.
Iorio oblicza, że tempo akumulacji ciemnej materii Słońca w tej chwili powinno powodować wzrost półosi wielkiej Ziemi o około 7 cm rocznie (plus minus 5 cm). To wystarczająco dobre dopasowanie do zmierzonej wartości, aby dać chwilę zastanowienia.
Iorio mówi dalej, że ciemna materia ma ważne implikacje dla losu planet. Wiemy, że pewnego dnia Ziemia zostanie połknięta przez słońce, gdy rozszerzy się do postaci czerwonego olbrzyma. Ale Iorio oblicza, że ciemna materia spowoduje zmniejszenie orbity Ziemi o połowę w tej skali czasu.
A jeśli to prawda, koniec może być znacznie bliższy niż myślimy.
Nr ref.: arxiv.org/abs/1001.1697 : Wpływ ciemnej materii związanej z planetą na dynamikę satelitów w Układzie Słonecznym