Noin 4,5 miljardia vuotta sitten, painovoima veti pölypilven ja kaasun yhdessä muodostavat meidän aurinkokuntamme. Vaikka tutkijat eivät ole varmoja täsmälleen prosessin luonne, havaintoja nuorten tähtien järjestelmät yhdistettynä tietokonesimulaatioihin voineet kehittää kolme mallia, mitä tapahtui niin monta vuotta sitten.
Syntymän aurinko
valtava keskittyminen tähtienvälinen kaasu-ja pöly luotu molekyyli pilvi, jotka muodostavat aurinko syntyi., Kylmät lämpötilat saivat kaasun hyytymään yhteen, ja se kasvoi tasaisesti tiheämmäksi. Tihein osat pilvi alkoi romahtaa sen oma painovoima, muodostaen runsaasti young stellar objects tunnetaan protostars. Painovoima edelleen romahtaa materiaalin päälle pikkulasten esine, luoda tähti ja levyn materiaali, josta planeetat muodostavat. Kun fuusio käynnistyi, tähti alkoi puhaltaa tähtituulta, joka auttoi puhdistamaan roskat ja esti sen putoamisen sisäänpäin.,
Vaikka kaasun ja pölyn käärinliina nuoret tähdet näkyvät aallonpituudet, infrapuna-kaukoputket ovat kysyneet monet Linnunradan Galaksin pilvet paljastaa natal ympäristö muut tähdet. Tutkijat ovat soveltaneet muissa järjestelmissä näkemäänsä omaan tähteemme.
auringon muodostuttua sitä ympäröi massiivinen materiaalikiekko noin 100 miljoonaa vuotta. Se voi kuulostaa enemmän kuin tarpeeksi aikaa planeettojen muodostumiselle, mutta tähtitieteellisessä mielessä se on silmänräpäys., Kuin vastasyntynyt aurinko lämmitetty levy -, kaasu haihtuu nopeasti, antaa vastasyntyneen planeetat ja kuut vain lyhyen aikaa, kauha se ylös.
Muodostelmamallit
tutkijat ovat kehittäneet kolme erilaista mallia, jotka selittävät, miten planeetat aurinkokunnassa ja sen ulkopuolella ovat saattaneet muodostua. Ensimmäinen ja yleisimmin hyväksytty malli, core vesijättö, toimii hyvin muodostumista rocky maanpäällisen planeettoja, mutta on ongelmia jättiläisplaneettoihin. Toinen, pebble accretion, voisi mahdollistaa planeetat nopeasti muodostaa pienimmästä materiaalista., Kolmas, levyn epävakauden menetelmä, saattaa selittää jättiläisplaneettojen syntymisen.
core vesijättö malli
Noin 4,6 miljardia vuotta sitten, aurinkokunnan oli pilvien pölyn ja kaasun tunnettu solar nebula. Painovoima romahdutti materiaalin itseensä, kun se alkoi pyöriä muodostaen auringon sumun keskelle.
auringon noustessa jäljelle jäänyt materiaali alkoi kasaantua. Pienhiukkaset kiinnittyivät toisiinsa painovoiman sitomina suurehkoiksi hiukkasiksi., Aurinkotuuli pyyhkäisi läheisemmiltä alueilta pois kevyempiä alkuaineita, kuten vetyä ja heliumia, jättäen vain raskaita, kivisiä materiaaleja maanpäällisten maailmojen luomiseksi. Mutta kauempana, aurinko tuulet oli vähemmän vaikutusta kevyempiä elementtejä, jolloin ne sulautuvat osaksi kaasun jättiläisiä. Näin syntyivät asteroidit, komeetat, planeetat ja kuut.
jotkut eksoplaneettahavainnot näyttävät vahvistavan ytimen kertymisen hallitsevana muodostumisprosessina., Tähtiä enemmän ”metallit” — termi, tähtitieteilijät käyttää muita elementtejä kuin vety ja helium — niiden ydintä on enemmän jättiläisplaneettoihin kuin niiden metalli-köyhät serkut. Nasan mukaan core accretion viittaa siihen, että pienten, kivisten maailmojen pitäisi olla yleisempiä kuin massiivisempien kaasujättien.
vuoden 2005 löytö jättiläinen planeetan massiivinen ydin kiertävät auringon kaltainen tähti HD 149026 on esimerkki siitä, eksoplaneetta, joka auttoi vahvistaa asian ydin vesijättö.,
”Tämä on vahvistus core vesijättö teoriaa planeetan muodostumista ja todisteita siitä, että planeettojen tällaista olisi olemassa runsaasti,” sanoi Greg Henry lehdistötiedotteessa. Tennesseen valtionyliopistossa Nashvillessä tähtitieteilijä Henry havaitsi tähden himmenemisen.
Vuonna 2017, Euroopan avaruusjärjestö aikoo käynnistää Tunnusomainen Eksoplaneetta Satelliitti (CHEOPS), joka tutkii eksoplaneettojen vaihtelevat koot super-Maametallien Neptune. Näiden kaukaisten maailmojen tutkiminen voi auttaa määrittämään, miten aurinkokunnan planeetat ovat muodostuneet.,
”ydin vesijättö skenaario, ydin planeettamme on saavuttaa kriittinen massa, ennen kuin se pystyy accrete kaasu karannut muoti,” sanoi CHEOPS joukkue. ”Tämä kriittinen massa riippuu monia fyysisiä muuttujia, joista tärkein joista on määrä planetesimals vesijättö.”
tutkimalla, miten kasvavat planeetat erittävät materiaalia, CHEOPS antaa käsityksen siitä, miten maailmat kasvavat.
levyn epävakaus malli
Mutta nopean muodostumisen jättiläinen kaasuplaneetat on yksi ongelmista core vesijättö., Mallien mukaan prosessi kestää useita miljoonia vuosia, kauemmin kuin varhaisessa aurinkokunnassa oli saatavilla kevyitä kaasuja. Samaan aikaan, ydin vesijättö malli joutuu migration kysymys, koska vauva planeetat ovat todennäköisesti kierre aurinkoon lyhyessä ajassa.
”Jättiläinen planeetat muodostavat todella nopeasti, muutaman miljoonaa vuotta,” Kevin Walsh, tutkija Southwest Research Institute (SwRI) Boulder, Colorado, kertoi Space.com. ”Se luo aikaraja, koska kaasu levyn auringon ympäri kestää vain 4-5 miljoonaa vuotta.,”
suhteellisen uuden teorian mukaan levyn epävakaus, pölyn ja kaasun möhkäleet sitoutuvat toisiinsa aurinkokunnan elämän alkuvaiheessa. Ajan myötä nämä möhkäleet kerääntyvät hitaasti jättiläisplaneetaksi. Nämä planeetat voivat muodostua nopeammin kuin niiden ydinyhdistyminen kilpailijat, joskus niinkin vähän kuin 1000 vuotta, jolloin ne voivat pyydystää nopeasti katoava kevyempi kaasut. He saavuttavat myös nopeasti kiertorataa vakauttavan massan, joka estää heitä kuolemasta-marssimasta aurinkoon.,
Kuten tutkijat jatkavat tutkia planeettoja sisällä aurinkokunnan, sekä noin muut tähdet, he ymmärtävät paremmin, miten kaasun jättiläisiä muodostunut.
Pebble vesijättö
suurin haaste core vesijättö on aika — rakennus massiivinen kaasu jättiläisiä tarpeeksi nopeasti napata kevyempiä osia heidän tunnelma. Tuore tutkimus tutki, miten pienemmät, pikkukivireunaiset esineet fuusioituivat yhteen rakentaakseen jättiläisplaneettoja jopa 1000 kertaa nopeammin kuin aiemmat tutkimukset.,
”Tämä on ensimmäinen malli, joka meidän tietää, että olet aloittaa kanssa melko yksinkertainen rakenne solar nebula, josta planeetat muodossa, ja päätyä jättiläinen-planeetan järjestelmässä että emme näe,” – tutkimuksen johtaa kirjailija Harold Levison, tähtitieteilijä klo SwRI, kertoi Space.com 2015.
Vuonna 2012, tutkijat Michiel Lambrechts ja Anders Johansen Lundin Yliopistossa Ruotsissa ehdotti, että pieniä kiviä, kerran kirjoitettu pois, piti avain nopeasti rakennus jättiläinen planeetat.,
”He osoittivat, että jäänne kiviä tästä muodostumisen prosessi, jonka aiemmin ajateltiin olevan merkityksetön, voisi olla valtava ratkaisu to planeetta-muodostaen ongelma”, Levison sanoi.
Levison ryhmineen rakensi tuon tutkimuksen pohjalta tarkemmin mallia siitä, miten pienet pikkukivet voisivat muodostaa galaksissa nykyään nähtyjä planeettoja., Vaikka aiemmat simulaatiot, sekä suuria ja keskisuuria esineitä kulutetaan niiden pebble-kokoinen serkut suhteellisen tasaisella nopeudella, levisonin simulaatiot viittaavat siihen, että suurempia esineitä toiminut enemmän kuin kiusaajat, tarttuma pois kiviä keskisuuret massat kasvaa paljon nopeammin.
”suurempi esineitä, nyt on taipumus hajottaa pienempiä enemmän kuin pienemmät hajottaa niitä takaisin, joten pienemmät päätyvät hajallaan ulos kivi-levy”, tutkimuksen toinen kirjoittaja Katherine Kretke, myös SwRI, kertoi Space.com., ”Isompi kaveri pohjimmiltaan kiusaajat pienempi, jotta he voivat syödä kaikki kiviä itse, ja ne voivat jatkaa kasvuaan jopa muodossa sydämiä jättiläisplaneettoihin.”
Kiva malli
alun Perin, tutkijat ajattelivat, että planeetat muodostivat samalla osa aurinkokunnan he asuvat tänään. Eksoplaneettojen löytyminen järkytti asioita paljastaen, että ainakin osa massiivisimmista esineistä voisi siirtyä muualle.,
Vuonna 2005, trio lehdissä julkaistiin Nature-lehdessä ehdotetaan, että jättiläinen planeetat olivat sidottu lähes pyöreä kiertoradat paljon enemmän kompakti kuin ne ovat tänään. Suuri levy kiviä ja ices ympäröi heitä, venyttely noin 35 kertaa Maan auringon etäisyys, aivan kuin Neptunus on läsnä kiertoradalla. He kutsuivat tätä mukavaksi malliksi Ranskan kaupungin jälkeen, jossa he keskustelivat siitä ensimmäisen kerran.
pienempien kappaleiden kanssa vuorovaikutuksessa olevat planeetat hajottivat suurimman osan niistä kohti aurinkoa., Prosessi sai heidät kaupan energiaa esineitä, lähettämällä Saturnus, Neptunus ja Uranus kauemmas ulos aurinkokunnasta. Lopulta pienet kappaleet saavuttivat Jupiterin, joka lähetti ne lentäen aurinkokunnan reunalle tai kokonaan pois siitä.
– Liikkeen välillä Jupiter ja Saturnus ajoi Uranus ja Neptunus osaksi jopa enemmän eksentrinen kiertoradat, lähettää pari kautta jäljellä levyn ices. Osa materiaalista liputettiin sisäänpäin, jossa se syöksyi maanpäällisille planeetoille myöhäisen raskaan pommituksen aikana. Muu materiaali sinkoutui ulospäin, mikä loi Kuiperin vyöhykkeen.,
liikkuessaan hitaasti ulospäin Neptunus ja Uranus vaihtoivat paikkoja. Lopulta, vuorovaikutus loput roskat aiheutti pari asettua enemmän pyöreä polkuja kuin ne saavuttivat nykyisen etäisyys auringosta.
matkan Varrella, on mahdollista, että yksi tai jopa kaksi muuta jättiläinen planeetat potkittiin ulos järjestelmästä. Tähtitieteilijä David Nesvorny Swristä on mallintanut varhaisen aurinkokunnan etsien johtolankoja, jotka voisivat johtaa sen varhaisen historian ymmärtämiseen.,
”alkuaikoina, aurinkokunta oli hyvin erilainen, paljon enemmän planeettoja, ehkä yhtä massiivinen kuin Neptunus, muodostaa ja on hajallaan eri paikoissa,” Nesvorny kertoi Space.com
Vesi keräilijät
solar system halunnut kääriä sen muodostumista prosessin jälkeen planeetat muodostuivat. Maapallo erottuu planeetoista korkean vesipitoisuutensa vuoksi, minkä monet tiedemiehet epäilevät edistäneen elämän kehittymistä., Mutta planeetan nykyinen sijainti oli liian lämmin, jotta se kerää vettä varhain aurinkokunnan, mikä viittaa siihen, että elämää antavan neste voi olla ollut toimitettu sen jälkeen, kun se oli kasvanut.
mutta tutkijat eivät vieläkään tiedä, mistä vesi on peräisin. Alun perin, he epäilivät, komeettoja, mutta useita tehtäviä, mukaan lukien kuusi, joka ohitti Halleyn komeetta 1980-luvulla ja uudempi Euroopan avaruusjärjestön Rosetta-satelliitti, kävi ilmi, että koostumus jäinen materiaali laitamilla aurinkokunnan ei aivan täsmää Maan.,
asteroidivyöhyke tekee toisen mahdollisen vesilähteen. Useita meteoriitit ovat osoittaneet todisteita muutos, muutokset varhain elämänsä, että vihje, että vettä jossain muodossa vuorovaikutuksessa niiden pinta. Meteoriittien aiheuttamat iskut voivat olla planeetan toinen vesilähde.
viime aikoina jotkut tiedemiehet ovat kiistäneet ajatuksen, että varhainen maa olisi ollut liian kuuma veden keräämiseksi. He väittävät, että jos planeetta muodostui riittävän nopeasti, se olisi voinut kerätä tarvittavan veden jäisistä jyvistä ennen kuin ne haihtuivat.,
Kun Maa piti kiinni sen veden, Venus ja Mars olisi todennäköisesti ollut alttiina tärkeää nestettä paljon samalla tavalla. Venuksen lämpötilan nousu ja Marsin Haihtuva ilmakehä estivät niitä kuitenkin säilyttämästä vetensä, mikä johti nykyisiin kuiviin planeettoihin.