211service.com
Donkere materie kan de raadselachtige verandering in afstand aarde-zon verklaren
In de afgelopen vijf jaar hebben astronomen een raadselachtige verandering opgemerkt in de astronomische eenheid, de afstand van de aarde tot de zon. Verschillende metingen geven aan dat deze afstand (of in ieder geval de lengte van de halve lange as van de aarde) met 15 cm per jaar toeneemt (plus of min 4 cm).
Waarom dat zou moeten, weet niemand. Maar vandaag zegt Lorenzo Iorio van het National Institute of Nuclear Physics in Pisa, Italië, dat donkere materie de oorzaak kan zijn.
Astronomen hebben lang aangenomen dat donkere materie het heelal moet vullen. In feite impliceert de beweging van de Melkweg dat er ongeveer 10^-25 gram van het spul in elke kubieke centimeter van de melkweg zou moeten zijn. En de dichtheid zou zelfs nog hoger moeten zijn in de buurt van massieve lichamen zoals sterren, waarvan de zwaartekracht een halo van donkere materie zou aantrekken. Rond de zon zou de dichtheid van donkere materie ongeveer 10^-19 g/cm^3 moeten zijn.
Niet alleen dat, maar de zon zou donkere materie moeten opvegen terwijl deze door de melkweg beweegt. Iorio zegt dat het tijdens zijn reizen ongeveer 200 keer zijn eigen massa in donkere materie zou zijn tegengekomen. Dat betekent dat de dichtheid van donkere materie in het zonnestelsel zou moeten toenemen.
Iorio vraagt zich natuurlijk af welk effect dit zou kunnen hebben op de banen van de planeten. Het antwoord is dat de banen zouden moeten krimpen naarmate de dichtheid van donkere materie toeneemt. Een merkwaardig neveneffect hiervan voor elliptische banen is dat de osculerende halve lange as van een geleidelijk kleiner wordende baan rond een massaverhogend centraal lichaam groter wordt.
Iorio berekent dat de snelheid van de accumulatie van donkere materie van de zon op dit moment zou moeten leiden tot een toename van de halve lange as van de aarde met ongeveer 7 cm per jaar (plus of min 5 cm). Dat is een goede match met de gemeten waarde om tot nadenken te stemmen.
Iorio gaat verder met te zeggen dat donkere materie belangrijke implicaties heeft voor het lot van de planeten. We weten dat de aarde op een dag zal worden opgeslokt door de zon terwijl ze uitzet tot een rode reus. Maar Iorio berekent dat donkere materie de baan van de aarde op deze tijdschaal met de helft zal doen krimpen.
En als dat waar is, kan het einde veel dichterbij zijn dan we denken.
Referentie: arxiv.org/abs/1001.1697 : Effect van planeetgebonden donkere materie op satellietdynamiek in het zonnestelsel