Saules sistēma ir skaista lieta, ko redzēt. Starp četrām zemes planētām, četriem gāzes milžiem, vairākām mazākām planētām, kas sastāv no ledus un akmeņiem, kā arī neskaitāmiem pavadoņiem un mazākiem objektiem, vienkārši trūkst lietu, ko izpētīt un aizraut. Pievienojiet tam mūsu sauli, asteroīdu jostu, Kuipera jostu un daudzas komētas, un jums ir pietiekami, lai visu savu dzīvi uzturētu aizņemts.
Bet kāpēc tieši tā ir, ka lielāki ķermeņi Saules sistēmā ir apaļi? Neatkarīgi no tā, vai mēs runājam par tādu mēness kā Titāns vai par lielāko planētu Saules sistēmā (Jupiters), lielie astronomiskie ķermeņi, šķiet, atbalsta sfēras formu (lai arī tā nav perfekta). Atbilde uz šo jautājumu ir saistīta ar to, kā darbojas gravitācija, nemaz nerunājot par to, kā izveidojās Saules sistēma.
Veidošanās:
Saskaņā ar visplašāk pieņemto zvaigžņu un planētu veidošanās modeli - aka. Miglāja hipotēze - mūsu Saules sistēma sākās kā virpuļojošu putekļu un gāzes mākonis (t.i., miglājs). Saskaņā ar šo teoriju aptuveni pirms 4,57 miljardiem gadu notika kaut kas tāds, kas izraisīja mākoņa sabrukumu. Tas varētu būt saistīts ar aizejošu zvaigzni vai supernovas trieciena viļņiem, bet gala rezultāts bija gravitācijas sabrukums mākoņa centrā.
Sakarā ar šo sabrukumu blīvākos reģionos sāka krāties putekļu un gāzes kabatas. Tā kā blīvāki reģioni pievilka vairāk lietu, impulsa saglabāšanās lika tiem sākt griezties, bet pieaugošais spiediens lika tiem sakarst. Lielākā daļa materiāla nonāca bumbiņā centrā, veidojot Sauli, bet pārējā daļa izlīdzinājās diskā, kas riņķoja ap to - t.i., protoplanētiskajā diskā.
Planētas, kuras veidojas no šī diska akrecijas un kurās putekļi un gāze savirzījās kopā un saliecās, veidojot arvien lielākus ķermeņus. Augstāku viršanas punktu dēļ tikai metāli un silikāti cietā formā varētu pastāvēt tuvāk Saulei, un tie galu galā veidotu dzīvsudraba, Venēras, Zemes un Marsa sauszemes planētas. Tā kā metāliskie elementi veidoja tikai ļoti nelielu Saules miglāja daļu, sauszemes planētas nevarēja izaugt ļoti lielas.
Turpretī milzu planētas (Jupiters, Saturns, Urāns un Neptūns) veidojās aiz punkta starp Marsa un Jupitera orbītām, kur materiāls ir pietiekami atdzisis, lai gaistošie ledaini savienojumi paliktu cietie (t.i., Frost Line). Ledus, kas veidoja šīs planētas, bija daudz vairāk nekā metāli un silikāti, kas veidoja sauszemes iekšējās planētas, ļaujot tām izaugt pietiekami masīvām, lai uztvertu lielu ūdeņraža un hēlija atmosfēru.
Pārpalikušie gruži, kas nekad nav kļuvuši par planētām, pulcējās tādos reģionos kā Asteroīdu josta, Kuipera josta un Oorta mākonis. Tātad tas ir iemesls, kāpēc un kāpēc vispirms izveidojās Saules sistēma. Kāpēc lielāki objekti veidojas kā sfēras, nevis, teiksim, kvadrāti? Atbilde uz to ir saistīta ar jēdzienu, kas pazīstams kā hidrostatiskais līdzsvars.
Hidrostatiskais līdzsvars:
Astrofizikā hydrostatic līdzsvars attiecas uz stāvokli, kurā ir līdzsvars starp ārējo termisko spiedienu no planētas iekšpuses un uz iekšu spiedošā materiāla svaru. Šis stāvoklis rodas, tiklīdz objekts (zvaigzne, planēta vai platoīds) kļūst tik masīvs, ka viņu radītais gravitācijas spēks liek tiem sabrukt visefektīvākajā formā - sfērā.
Parasti objekti sasniedz šo punktu, kad tie pārsniedz 1000 km (621 jūdzes) diametru, lai gan tas ir atkarīgs arī no to blīvuma. Šī koncepcija ir kļuvusi arī par svarīgu faktoru, nosakot, vai astronomiskais objekts tiks apzīmēts kā planēta. Tas balstījās uz rezolūciju, kuru 2006. gadā pieņēma Starptautiskās astronomiskās savienības 26. Ģenerālā asambleja.
Saskaņā ar Rezolūciju 5A planētas definīcija ir šāda:
- “Planēta” ir debess ķermenis, kas (a) atrodas orbītā ap Sauli, (b) ar pietiekamu masu savam gravitācijas spēkam, lai pārvarētu stingros ķermeņa spēkus tā, lai tai būtu hidrostatiska līdzsvara (gandrīz apaļa) forma, un ( c) ir notīrījis apkārtni ap savu orbītu.
- “Pundurplanēta” ir debess ķermenis, kas (a) atrodas orbītā ap Sauli, (b) ar pietiekamu masu savam gravitācijas spēkam, lai pārvarētu stingros ķermeņa spēkus tā, lai tai būtu hidrostatiska līdzsvara (gandrīz apaļa) forma [2]. ], c) nav notīrījis apkārtni ap savu orbītu un (d) nav satelīts.
- Visus citus objektus, izņemot satelītus, kas riņķo ap Sauli, kopā sauc par “maziem Saules sistēmas ķermeņiem”.
Tad kāpēc planētas ir apaļas? Daļēji tas notiek tāpēc, ka tad, kad objekti kļūst īpaši masīvi, daba dod priekšroku tam, ka tie iegūst visefektīvāko formu. No otras puses, mēs varētu teikt, ka planētas ir apaļas, jo tieši tā mēs izvēlamies definēt vārdu “planēta”. Bet tad atkal “roze ar jebkuru citu vārdu”, vai ne?
Mēs esam uzrakstījuši daudzus rakstus par Saules planētām žurnālam Space. Lūk, Kāpēc ir Zemes kārta ?, Kāpēc viss ir sfērisks? Kā tika izveidota Saules sistēma? Un šeit ir daži interesanti fakti par planētām.
Ja vēlaties iegūt vairāk informācijas par planētām, apskatiet NASA Saules sistēmas izpētes lapu, un šeit ir saite uz NASA Saules sistēmas simulatoru.
Mēs esam ierakstījuši arī virkni astronomijas izrāžu sēriju par katru Saules sistēmas planētu. Sāciet šeit, 49. epizode: Dzīvsudrabs.
Avoti:
- NASA: Saules sistēmas izpēte - mūsu Saules sistēma
- Wikipedia - Nebular hipotēze
- COSMOS - hidrostatiskais līdzsvars
- Wikipedia - hidrostatiskais līdzsvars
