Astronomi uden et teleskop - den pæn måde at opbygge et solsystem

Pin
Send
Share
Send

Når man overvejer, hvordan solsystemet dannede sig, er der en række problemer med tanken om planeter, der bare springer sammen ud af en roterende beskyttelsesdisk. Nice-modellen (og OK, den udtales 'niece' - som i den franske by) tilbyder en bedre løsning.

I den traditionelle Kant / Laplace-solnebulamodel har du en roterende protoplanetær disk, hvori løst tilknyttede objekter opbygges til planetesimaler, som derefter bliver tyngdekraftfulde massecentre, der er i stand til at rydde deres bane og voila planet!

Det er generelt aftalt nu, at dette bare ikke kan fungere, da en voksende planetesimal i processen med konstant interaktion med protoplanetært diskmateriale vil få sin bane gradvist til at blive forfalden, så den spiral indad, potentielt styrter ned i solen, medmindre den kan rydde en kredsløb før det har mistet for meget vinkelmoment.

Nice-løsningen er at acceptere, at de fleste planeter sandsynligvis dannede sig i forskellige regioner, hvor de kredser nu. Det er sandsynligt, at de nuværende stenede planeter i vores solsystem dannes noget længere ud og har bevæget sig indad på grund af interaktion med protoplanetært diskmateriale i de meget tidlige stadier af solsystemets dannelse.

Det er sandsynligt, at inden for 100 millioner år efter solens antændelse, et stort antal stenede protoplaneter, i excentriske og kaotiske baner, engagerede sig i kollisioner - efterfulgt af den indre migration af de sidste fire planeter, der blev stående, da de mistede vinkelmoment til den vedvarende gas og støv fra den indre disk. Denne sidste fase har muligvis stabiliseret dem i de næsten cirkulære og kun marginalt excentriske bane, vi ser i dag.

I mellemtiden formedes gasgiganterne ud over 'frostlinjen', hvor det var køligt nok til at der dannes is. Da vand, metan og CO2 var meget mere rigeligt end jern, nikkel eller siliciumkolde planetkerner voksede hurtigt og voksede store og nåede en skala, hvor deres tyngdekraft var kraftig nok til at holde fast i brint og helium, der også var til stede i overflod på den protoplanetære disk. Dette gjorde det muligt for disse planeter at vokse til en enorm størrelse.

Jupiter begyndte sandsynligvis at dannes inden for kun 3 millioner år efter tænding af solen og hurtigt rydde sin bane, hvilket forhindrede den i at migrere videre indad. Saturns iskerne greb uanset hvilke gasser Jupiter ikke gjorde - og Uranus og Neptune blødgede slyngerne. Uranus og Neptune menes at have dannet sig meget tættere på Solen end de er nu - og i omvendt rækkefølge, med Neptune tættere på end Uranus.

Og så skete der omkring 500 millioner år efter tænding af solen noget bemærkelsesværdigt. Jupiter og Saturn bosatte sig i en 2: 1-orkitalresonans - hvilket betyder, at de stod op på de samme punkter to gange for hver bane af Saturn. Dette skabte en tyngdekraftpuls, der sparkede Neptun ud forbi Uranus, så den pløjede ind i det, der dengang var en tættere og tættere Kuiper Belt.

Resultatet var en kaotisk flurry af Kuiper Belt Objects, hvor mange enten blev kastet udad mod Oort skyen eller kastet indad mod det indre solsystem. Disse leverede sammen med en regn af asteroider fra et gravitationsforstyrret asteroidbælte det lette tunge bombardement, der pummelerede det indre solsystem i flere hundrede millioner år - hvis ødelæggelse stadig er synlig på overfladerne af Månen og Kvikksølv i dag.

Da støvet endelig lagde sig for omkring 3,8 milliarder år siden og da en ny dag gik ud på den tredje klippe fra solen - voila liv!

Pin
Send
Share
Send