211service.com
Elegantiška nauja teorija paaiškina asteroidų juostos kilmę
Kalbant apie planetos formavimąsi, įprastas mąstymas buvo su mumis daugiau nei 40 metų. Tai vyksta taip: uolienų ir dulkių dalelės susilieja ir sudaro uolėtas planetas, kurios vėliau pritraukia dujas, kurios sudaro jų atmosferą. Dujų milžinai susiformuoja, kai šios uolinės šerdies išauga iki mažiausiai dešimt kartų didesnės už Žemę ir taip gali pritraukti didžiulius dujinius apvalkalus.
Su šiuo modeliu susiduriama su daugybe problemų, be kita ko, paaiškinama, kaip metro dydžio uolienų gabalėliai sulimpa po to, kai atsitiktinai susidaužo vienas į kitą. Tada yra planetos sukimosi problema. Jei planetos susidaro iš atsitiktinės uolienų ir dulkių sankaupos, kodėl beveik visos jos sukasi ta pačia kryptimi? Žinoma, jų apsisukimai turėtų būti paskirstyti atsitiktinai.
Tačiau per pastaruosius kelis mėnesius įvairūs astrofizikai pradėjo diskutuoti apie kitą idėją, kuri išsprendžia šias problemas. Šiandien Sergejus Najakšinas iš Lesterio universiteto JK gražiai pasakoja apie šį naują mąstymą.
Naujasis požiūris apverčia tradicinį modelį ant galvos. Planetos formavimasis prasideda didesniu nei 50 AU atstumu nuo motininės žvaigždės, kai atsitiktiniai protoplanetinio dujų debesies tankio svyravimai pradeda pritraukti daugiau dujų ir taip auga veikiami gravitacijos jėgos.
Šių laisvų gumulėlių, vadinamų milžiniškų planetų embrionais, viduje bet kokia uolinė medžiaga kaupiasi centre ir sudaro uolų šerdį. Visos šios šerdys sukasi ta pačia kryptimi kaip ir pirminis dujų debesis, nes jos atsirado dėl debesies griūties gravitaciniu būdu, o ne dėl atsitiktinių susidūrimų.
Formuojantis šerdims, embrioninės planetos sąveikauja su motininės žvaigždės dujų debesimi, todėl jos sukasi spirale. Astronomai jau seniai žinojo, kad didžiulės dujinės atmosferos yra nestabilios atstumu, esančiu arčiau nei kritinis spindulys, dėl įvairių veiksnių, tokių kaip potvynio jėgos ir saulės spinduliuotė. Taigi, kai embrioninės planetos priartėja prie šio kritinio spindulio, jos praranda dujų apvalkalą ir palieka tokias žemiškas uolėtas planetas kaip mūsų.
Beje, kritiniu spinduliu įkvepiančios planetos išmeta ne tik dujas, bet ir bet kokias kietąsias medžiagas, kurios vis dar yra sumaišytos jų išorinėje atmosferoje. Šis spindulys atitinka asteroido juostą mūsų sistemoje. Šis naujas mąstymas pirmą kartą paaiškina, kaip susiformavo diržas ir kodėl jis atskiria dujų milžinus nuo antžeminių planetų.
Dujų milžinai, tokie kaip Jupiteris, yra planetų embrionai, kurie tiesiog nebuvo taip toli link Saulės, kai orbitos dinamika nusistovėjo santykinai stabilioje sistemoje, kurią turime dabar.
Vienas įspūdingas šio modelio bruožas yra tai, kad jis natūraliai atspindi Saulės sistemos struktūrą, o tolimus dujų milžinus nuo vidinių uolinių planetų skiria asteroidų diržas. Joks kitas modelis to nepadaro taip elegantiškai. Būtent ši elegancija taip greitai atkreipė į ją tiek daug dėmesio.
Įdomu tai, kad joks mechanizmas, kuriuo jis remiasi, nėra naujos idėjos. Tačiau praeityje kiekvienas buvo pasiūlytas, o vėliau atmestas.
Pavyzdžiui, mintis, kad antžeminės planetos yra dujų gigantai, praradę dujų apvalkalą, pirmą kartą buvo iškelta daugiau nei prieš 30 metų. Astronomai jo atsisakė po to, kai įvairūs skaičiavimai parodė, kad dujų milžinai negali susiformuoti šalia žvaigždės, kurioje šiandien randame uolėtų planetų.
Idėja, kad planetos gali migruoti dideliais atstumais planetų sistemoje, taip pat gyvuoja daugelį metų.
Nauja yra šių procesų pertvarkymas taip, kad dujų milžinai pirmiausia susiformuotų, o paskui migruotų ir prarastų atmosferą, kai artėja prie motininės žvaigždės. Staiga tai atrodo akivaizdu.
Žinoma, dar yra ką nuveikti. Nayakshin pabrėžia, kad naujajame modelyje dar neatsižvelgiama į tokias struktūras kaip Kuiperio juosta, Oorto debesis, negali paaiškinti kometų sudėties.
Tačiau jaučiamas jaudulys dėl šios idėjos, kuri suteikia jai didelį pagreitį bendruomenėje. Galite būti tikri, kad astronomai nagrinės detales, kai aš rašau. Per ateinančius mėnesius tikitės daugiau apie tai išgirsti.
Nuoroda: arxiv.org/abs/1012.1780 : naujas vaizdas į planetos formavimąsi