Solsystemet er en smuk ting at se. Mellem sine fire jordiske planeter, fire gasgiganter, flere mindre planeter sammensat af is og klippe og utallige måner og mindre genstande er der simpelthen ingen mangel på ting at studere og blive betaget af. Føj til vores Sun, et Asteroid Belt, Kuiper Belt og mange kometer, og du har nok til at holde din travlt resten af dit liv.
Men hvorfor er det nøjagtigt, at de større organer i solsystemet er runde? Uanset om vi taler om måne som Titan eller den største planet i solsystemet (Jupiter), ser store astronomiske kropper ud til at favorisere formen på en kugle (dog ikke en perfekt en). Svaret på dette spørgsmål har at gøre med, hvordan tyngdekraften fungerer, for ikke at nævne, hvordan solsystemet blev.
Dannelse:
I henhold til den mest accepterede model af dannelse af stjerner og planter - alias. Nebulær hypotese - vores solsystem startede som en sky af hvirvlende støv og gas (dvs. en tåge). I henhold til denne teori, for omkring 4,57 milliarder år siden, skete der noget, der fik skyen til at kollapse. Dette kunne have været resultatet af en forbipasserende stjerne eller chokbølger fra en supernova, men slutresultatet var et gravitationsfald i skyens centrum.
På grund af dette kollaps begyndte lommer af støv og gas at samles i tættere regioner. Efterhånden som de tættere regioner trak mere stof ind, bevarede momentum dem til at begynde at rotere, mens stigende pres fik dem til at varme op. Det meste af materialet endte med en kugle i midten for at danne solen, mens resten af sagen fladt ud i en disk, der kredsede omkring det - dvs. en protoplanetær disk.
Planeterne dannet ved akkretion fra denne skive, hvor støv og gas graviterede sammen og samles sammen for at danne stadig større kroppe. På grund af deres højere kogepunkter kunne kun metaller og silikater eksistere i fast form tættere på Solen, og disse ville til sidst danne de jordiske planeter af Merkur, Venus, Jorden og Mars. Fordi metalliske elementer kun omfattede en meget lille brøkdel af solnebulaen, kunne de jordiske planeter ikke vokse meget store.
I modsætning hertil dannede de gigantiske planeter (Jupiter, Saturn, Uranus og Neptune) sig ud over punktet mellem kredsløbene til Mars og Jupiter, hvor materialet er køligt nok til, at flygtige iskolde forbindelser forbliver faste (dvs. Frost Line). Isene, der dannede disse planeter, var mere rigelige end metaller og silicater, der dannede de terrestriske indre planeter, hvilket gjorde det muligt for dem at vokse massivt nok til at fange store atmosfærer af brint og helium.
De rester, der aldrig blev planeter, samledes i regioner som Asteroidebæltet, Kuiper Belt og Oort Cloud. Så det er sådan og hvorfor solsystemet dannede sig i første omgang. Hvorfor er det, at de større genstande dannet som kugler i stedet for at sige, firkanter? Svaret på dette har at gøre med et koncept kendt som hydrostatisk ligevægt.
Hydrostatisk ligevægt:
I astrofysiske termer henviser hydrostatisk ligevægt til den tilstand, hvor der er en balance mellem det udvendige termiske tryk fra inde i en planet og vægten af det materiale, der presser indad. Denne tilstand forekommer, når et objekt (en stjerne, planet eller planetoid) bliver så massiv, at tyngdekraften, de udøver, får dem til at kollapse i den mest effektive form - en kugle.
Objekter når typisk dette punkt, når de overskrider en diameter på 1.000 km (621 mi), selvom dette også afhænger af deres tæthed. Dette koncept er også blevet en vigtig faktor i bestemmelsen af, om et astronomisk objekt vil blive udpeget som en planet. Dette var baseret på den beslutning, der blev vedtaget i 2006 af den 26. generalforsamling for Den Internationale Astronomiske Union.
I overensstemmelse med resolution 5A er definitionen af en planet:
- En "planet" er et himmellegeme, som (a) er i kredsløb omkring solen, (b) har tilstrækkelig masse til at dets egen tyngdekraft til at overvinde stive kropskræfter, så den antager en hydrostatisk ligevægt (næsten rund) form, og ( c) har ryddet kvarteret omkring sin bane.
- En "dværgplanet" er et himmellegeme, som (a) er i kredsløb omkring solen, (b) har tilstrækkelig masse til, at dens selvtyngdekraft overvinder stive kropskræfter, så den antager en hydrostatisk ligevægt (næsten rund) form [2 ], (c) har ikke ryddet kvarteret omkring sin bane, og (d) er ikke en satellit.
- Alle andre objekter, undtagen satellitter, der kredser rundt om solen, skal samlet betegnes ”Små solsystemorganer”.
Så hvorfor er planeterne runde? En del af det skyldes, at når genstande bliver særligt massiv, favoriserer naturen, at de antager den mest effektive form. På den anden side kunne vi sige, at planeter er runde, fordi det er sådan, vi vælger at definere ordet “planet”. Men så igen, ”en rose med noget andet navn”, ikke?
Vi har skrevet mange artikler om solplaneterne til Space Magazine. Her er hvorfor er jorden rund ?, Hvorfor er alt sfærisk ?, Hvordan blev solsystemet dannet ?, og her er nogle interessante fakta om planeterne.
Hvis du gerne vil have mere information om planeterne, kan du tjekke NASAs side om efterforskning af solsystemer og her er et link til NASAs solsystemssimulator.
Vi har også optaget en række episoder med Astronomy Cast om enhver planet i solsystemet. Start her, Afsnit 49: Mercury.
Kilder:
- NASA: Solar System Exploration - Vores solsystem
- Wikipedia - Nebular hypotese
- COSMOS - Hydrostatisk ligevægt
- Wikipedia - Hydrostatisk ligevægt
