Eleganta jauna teorija izskaidro asteroīdu jostas izcelsmi

Runājot par planētu veidošanos, tradicionālā domāšana ir bijusi ar mums jau vairāk nekā 40 gadus. Tas notiek šādi: akmeņu un putekļu gabaliņi saplūst kopā, veidojot akmeņainas planētas, kas pēc tam piesaista gāzes, kas veido to atmosfēru. Gāzes milži veidojas, kad šie akmeņainie serdeņi izaug vismaz desmit reizes lielāki par Zemi un tādējādi var piesaistīt milzīgus gāzveida apvalkus.

Šim modelim ir daudz problēmu, no kurām viena ir izskaidrojums, kā metru lieli akmeņu gabali galu galā salīp kopā pēc nejaušas sadursmes. Tad ir planētu rotācijas problēma. Ja planētas veidojas no nejaušas iežu un putekļu agregācijas, kāpēc gandrīz visas tās griežas vienā virzienā? Protams, to rotācijai vajadzētu būt nejauši sadalītai.

Taču pēdējos mēnešos dažādi astrofiziķi ir sākuši apspriest citu ideju, kas atrisina šīs problēmas. Šodien Sergejs Najakšins no Lesteras universitātes Apvienotajā Karalistē sniedz glītu pārskatu par šo jauno domāšanu.

Jaunā pieeja apgriež parasto modeli otrādi. Planētas veidošanās sākas attālumos, kas pārsniedz 50 AU no mātes zvaigznes, kad nejaušas protoplanetārā gāzes mākoņa blīvuma izmaiņas sāk piesaistīt vairāk gāzes un tādējādi augt gravitācijas spēka ietekmē.

Šajos irdenajos gabaliņos, ko sauc par milzu planētu embrijiem, jebkurš akmeņains materiāls centrā uzkrājas, veidojot akmeņainu kodolu. Visi šie serdeņi griežas tajā pašā virzienā kā sākotnējais gāzes mākonis, jo tos radīja mākoņa gravitācijas sabrukums, nevis nejaušas sadursmes.

Veidojoties serdeņiem, embrionālās planētas mijiedarbojas ar mātes zvaigznes gāzes mākoni, izraisot to spirālu uz iekšu. Astronomi jau sen ir zinājuši, ka milzīgas gāzveida atmosfēras ir nestabilas attālumos, kas ir tuvāk par kritisko rādiusu dažādu faktoru, piemēram, plūdmaiņu spēku un Saules apstarošanas dēļ. Tātad, kad embrionālās planētas pietuvojas šim kritiskajam rādiusam, tās zaudē gāzes apvalku, atstājot aiz sevis tādas klinšainās zemes planētas kā mūsējā.

Starp citu, pie kritiskā rādiusa iedvesmas planētas izmet ne tikai gāzi, bet arī visas cietās vielas, kas joprojām ir sajauktas to ārējā atmosfērā. Šis rādiuss atbilst asteroīdu joslai mūsu sistēmā. Šī jaunā domāšana pirmo reizi izskaidro, kā izveidojās josta un kāpēc tā atdala gāzes milžus no sauszemes planētām.

Gāzes giganti, piemēram, Jupiters, ir planētu embriji, kas vienkārši nebija tikuši tik tālu līdz Saulei, kad orbītas dinamika iekārtojās relatīvi stabilā sistēmā, kāda mums ir tagad.

Viena no šī modeļa iespaidīgajām iezīmēm ir tā, ka tas dabiski veido Saules sistēmas struktūru, attālos gāzes gigantus no iekšējām akmeņainām planētām atdala asteroīdu josta. Neviens cits modelis to nedara tik eleganti. Tieši šī elegance ir tik ātri pievērsusi tai tik lielu uzmanību.

Interesanti par šo jauno domāšanu ir tas, ka neviens no mehānismiem, uz kuriem tā balstās, nav jaunas idejas. Bet agrāk katrs tika ieteikts un pēc tam atmests.

Piemēram, ideja, ka sauszemes planētas ir gāzes giganti, kas ir zaudējuši gāzes apvalku, pirmo reizi tika izvirzīta pirms vairāk nekā 30 gadiem. Astronomi to pameta pēc tam, kad dažādi aprēķini parādīja, ka gāzes giganti nevar veidoties tuvu zvaigznei, kur mūsdienās atrodam akmeņainas planētas.

Un ideja, ka planētas var migrēt lielos attālumos planētu sistēmā, arī pastāv jau gadiem ilgi.

Jaunums ir šo procesu pārkārtošana, lai gāzes giganti vispirms izveidotu un pēc tam migrētu, zaudējot atmosfēru, tuvojoties mātes zvaigznei. Pēkšņi tas izskatās pašsaprotami.

Protams, vēl ir jāstrādā. Najakšins norāda, ka jaunajā modelī vēl nav ņemtas vērā tādas struktūras kā Kuipera josta vai Ortas mākonis, un tas nevar izskaidrot komētu sastāvu.

Taču par šo ideju ir jūtama sajūsma, kas tai sabiedrībā dod ievērojamu impulsu. Varat būt pārliecināti, ka, rakstot, astronomi pārdomās detaļas. Gaidiet, ka turpmākajos mēnešos par to uzzināsiet vairāk.

Atsauce: arxiv.org/abs/1012.1780 : jauns skats uz planētas veidošanos

paslēpties