Kuva oli niin paljon puhtaampi 20-25 vuotta sitten. Esitän sen mukavan puhtaan kuvan ensin. Tähdet muodostuvat tähtienvälisten kaasujen valtavien pilvien painovoiman romahduksesta. Noilla väistämättömillä kaasupilvillä on jonkin verran nettomääräistä kulmamomenttia. Tämä pakottaa kaasupilven muuttamaan muotoaan enemmän tai vähemmän pallomaiseksi levyn muotoiseksi. (Miksi? Se on erilainen kysymys. Kysy se.)
Vaikka tämä protoplaneettalevy jatkoi massan syöttämistä kasvavalle protostaarille, se asetti myös vaiheen planeettojen muodostumiselle. Kaasupilvi oli enimmäkseen alkuainevetyä ja heliumia, mutta se sisälsi myös raskaampia elementtejä tähtifuusion ja supernovojen ansiosta aurinkokuntamme muodostumista edeltäneiden miljardien vuosien ajan.
Nämä raskaammat elementit käyttäytyvät aivan eri tavalla kuin tee vetyä ja heliumia. Heillä on kemia. Planeetat alkoivat näiden raskaampien alkuaineiden mikroskooppisina möhkäleinä, sidottuina yhteen kemiallisesti. Nämä mikroskooppiset kokkareet törmäsivät toisinaan, muodostaen lopulta suurempia massapaloja. Nämä suuremmat lohkot puolestaan törmäsivät toisiinsa, muodostaen vielä suurempia massapaloja. Lopulta kokkareista tuli riittävän suuria, jotta ne olivat vuorovaikutuksessa painovoiman kanssa, jolloin ne kasvoivat vielä suuremmiksi. Tämä prosessi jatkui, muodostaen lopulta protoplaneettoja, sitten planeettojen alkioita ja lopulta planeettoja.
Lämpötila protoplaneettalevyllä oli korkea muodostavan prototähden lähellä, mutta laski voimakkaasti, kun etäisyys prototähdestä kasvoi. Jossain vaiheessa haihtuvista aineista kuten vedestä, ammoniakista, metaanista ja hiilidioksidista tulee yhtä kiinteitä kuin kiven. Tämä on jäälinja, alias lumi- tai pakkasviiva. Ceresin kiertoradalla olevat asteroidit ovat yleensä kivisiä. Ceresin kiertoradan ulkopuolella olevat asteroidit ovat yleensä jäisiä.
Jääviivan ulkopuolelle muodostuvat planeetat voivat kasvaa hyvin nopeasti ja sitten ne voivat kasvaa hyvin, hyvin suuriksi. Protoplaneettalevyn sisältävä aine kiertää kasvavaa prototähteä muulla kuin Keplerin lakien ehdottamalla nopeudella kaikkien levyssä olevien tavaroiden paineen ansiosta. Neliö-kuutio-lain ansiosta suuremmat kohteet eivät ole niin paineen alaisia. Nuo suuremmat esineet kiertävät Keplerin nopeudella. Jääviivan ulkopuolelle muodostuvat planeetat kasvavat hyvin nopeasti ja pyyhkivät sitten kaasua ja jäätä, koska ne kiertävät eri nopeudella kuin lähiympäristö. Tuloksena ovat kaasujätit, kuten Jupiter ja Saturnus, ja edelleen, jättiläiset, kuten Uranus ja Neptune. Planeetan kasvu on paljon vaikeampi prosessi ja paljon hitaampi prosessi jäälinjan sisällä. Siksi elohopea, Venus, maa ja Mars ovat kivisiä ja paljon pienempiä kuin Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptune.
Se on kaunis kuva. Ei niin kaunis kuva:
-
Miksi Elohopea ja Mars ovat niin paljon pienempiä kuin Venus ja Maa?
Simulaatiot viittaavat siihen, että kallioisten planeettojen tulisi olla jokseenkin samanlaisia koko. Näin ei ole omassa aurinkokunnassamme, saati muualla.
-
Kuinka Uranus ja Neptune olisi voinut muodostua?
Simulaatiot eivät pysty luomaan Uraania ja Neptunusta nykyisillä etäisyyksillä. auringosta. Protoplaneettalevyn materiaalin olisi pitänyt olla niukasti näillä etäisyyksillä muodostaakseen suuria planeettoja.
-
Paljon, paljon pahempaa, mikä on sopimus kaikkien outojen tutkijoiden löytämien eksoplaneettojen kanssa?
Tutkijat ovat löytäneet Jupiterin kokoisia esineitä, jotka kiertävät hyvin lähellä aurinkoa, Neptunuksen kokoisia esineitä, jotka kiertävät siellä, missä yksinkertaisessa mallissa muodostuisi vain kallioisia planeettoja, ja planeettoja erittäin kaltevilla (ja joskus taaksepäin suuntautuvilla) kiertoradoilla, joilla ei ole järkeä .
Nämä simulaatiot (joista on tullut erittäin hyviä) ja eksoplaneettojen lukumäärä ovat työntäneet teorian siitä, kuinka planeetat muodostuvat takaisin "hauskan" vaiheeseen. ("Tieteen mielenkiintoisin lause, joka kuuluttaa uusia löytöjä, ei ole" Eureka! ", Vaan" Se on hauskaa ... "", lainaus, jota laajalti pidetään Isaac Asimovista.)