Неясная погода

0   5   0

Физика
2 мая 12:16


57271ad15f1be73062b352d0

Мы продолжаем разбираться в научной составляющей мира «Игр Престолов». Мы уже рассмотрели физику полета драконов и установили, что, вероятно, воздух в Вестеросе плотнее, чем на нашей планете. Но как объяснить странные зимы этого мира? В этом нам поможет астрофизика.

Наибольший интерес, конечно же, вызывает непредсказуемая смена времен года: лето и зима могут тянуться годы, десятилетия и даже мудрые мейстеры не знают, почему это происходит. Сам Мартин на эту тему высказался достаточно однозначно: за необычной сменой сезонов стоит магия и это будет разъяснено в конце саги. Впрочем, любая достаточно сложная наука неотличима от магии, поэтому мы можем попытаться применить знание физики и смоделировать реальный мир с похожими особенностями.
Такие попытки уже были сделаны, например, профессором астрономии университета Ноттингема Майклом Меррифилдом - на видео он рассуждает об особенностях мира Вестероса с точки зрения науки. Давайте порассуждаем и мы — нужно найти причины, по которым зима и лето могут длиться очень долго, причем зимы могут быть мягкими или очень суровыми, а лета как просто теплыми, так и засушливыми.

Из того, что сразу приходит на ум — переменность солнца, вокруг которого вращается планета. Действительно, астрономам давно известны переменные звёзды, которые расширяются, остывая, а потом сжимаются, снова разогреваясь. В этом случае планета будет получать разное количество тепла за один и тот же календарный год. Это все хорошо, но в саге особо подчеркивается, что смена зим и лет непериодична, и местные ученые не могут уловить никакой закономерности. И это не было бы проблемой: существуют медленные неправильные переменные и переменные звезды типа Т Тельца илифуоры, предсказать активность которых невозможно. Одна загвоздка - такие звезды должны быть либо очень старыми, находящимися на последней стадии эволюции, либо очень молодыми, возрастом всего несколько миллионов лет. Оба варианта нам не подходят, потому что наличие планет с твердой поверхностью и разумными существами возможно только в тех системах, где звезда светит неизменно миллиарды лет. Так что эта гипотеза отметается.

Еще одной причиной изменения климата может стать сложная (неэллиптическая) орбита планеты. Это наблюдается, если в системе присутствует массивное третье тело, которое вносит возмущение в движение всех планет этой системы. Классическая задача трех тел не имеет точных решений в общем случае — орбиты будут нестабильными, и рано или поздно одно из тел (обычно самое легкое) будет выброшено из системы. Нам (как и жителям Вестероса) такой вариант не подходит, поэтому можно взять за основу один из двух частных случаев: либо два солнца вращаются вблизи друг друга, а планета вращается на большом удалении вокруг их общего центра масс, либо планета вращается вокруг одной звезды, которая в свою очередь медленно движется вместе со второй звездой вокруг их общего центра масс. Жителям мира Льда и Пламени ничего не известно про второе светило, поэтому можно допустить, что это должен быть остывающий коричневый карлик, либо нейтронная звезда. В обоих случаях звезды достаточно массивны, чтобы влиять на поведение всех тел этой системы, но в тоже время достаточно малозаметны, чтобы не быть различимыми даже в мирийские линзы. Вот, например, модель вращения планеты вокруг двойной звезды.

Серьезная (пусть и выпущенная к первому апреля) и написанная очень живым языком статья астрофизика Веселина Костова представляет на суд читателя расчеты подобной системы трех тел. Взяв за основу изменение средней равновесной температуры в Вестеросе, группа Костова представила формулу ее изменения во времени при вращении вокруг двух звезд солнечной массы. Немного упростив вводные данные, они получили очень интересные графики - зимы в таком мире могут длиться от 600 до 850 дней (наиболее вероятное значение - около 660 дней), а сами зимы могут быть как очень суровыми, так и мягкими без ярко выраженной периодичности. К сожалению, по причинам, указанным ниже, мы не можем принять такое объяснение необычного климата мира «Игры престолов».

Поверхностная температура планеты, вращающейся вокруг двух звёзд солнечного типа. Темные точки - это зимы, пропуски - лета

Kostov et al, 2014

Читать дальше.


Автор: Марат Мусин

Источник: N+1


0



Для лиц старше 18 лет