Päikesesüsteem on ilus asi, mida vaata. Selle nelja maapealse planeedi, nelja gaasigigandi, mitmest jääst ja kaljust koosnevate väiksemate planeetide ning lugematute kuude ja väiksemate objektide vahel ei puudu lihtsalt asjadest, mida uurida ja millest võluda. Lisage sellele meie päike, asteroidivöö, Kuiperi vöö ja paljud komeedid ning teil on piisavalt aega, et kogu oma ülejäänud elu hõivata.
Kuid miks on nii, et Päikesesüsteemi suuremad kehad on ümmargused? Ükskõik, kas me räägime Kuust nagu Titan või suurimast planeedist Päikesesüsteemis (Jupiter), näivad suured astronoomilised kehad eelistavat kera kuju (ehkki mitte täiuslikku). Sellele küsimusele tuleb vastata sellega, kuidas gravitatsioon töötab, rääkimata sellest, kuidas päikesesüsteem loodi.
Kihistu:
Tähtede ja planeetide moodustamise kõige laialdasemalt aktsepteeritud mudeli järgi - aka. Nebulaarne hüpotees - meie päikesesüsteem sai alguse keeriseva tolmu ja gaasi (s.o udukogu) pilvest. Selle teooria kohaselt juhtus umbes 4,57 miljardit aastat tagasi midagi, mis põhjustas pilve varisemise. See võis olla mööduva tähe või supernoovast pärit lööklainete tagajärg, kuid lõpptulemuseks oli gravitatsiooniline kokkuvarisemine pilve keskel.
Selle kokkuvarisemise tõttu hakkasid tolmu- ja gaasitaskud kogunema tihedamatesse piirkondadesse. Kuna tihedamad piirkonnad tõmbasid rohkem ainet sisse, pani impulsi säilimine neid pöörlema, suurenev rõhk aga soojenes. Suurem osa materjalist päädis keskpunkti kuuli moodustamisega Päikese moodustamiseks, samal ajal kui ülejäänud aine lagunes välja kettaks, mis selle ümber tiirles - st protoplanetaarseks kettaks.
Sellest kettast akretsiooni teel moodustunud planeedid, milles tolm ja gaas gravitatsioonisid kokku ja ühinesid järjest suuremate kehade moodustamiseks. Kõrgemate keemistemperatuuride tõttu võisid Päikesest lähemal tahkemal kujul esineda ainult metallid ja silikaadid ning need moodustavad lõpuks Merkuuri, Veenuse, Maa ja Marsi maapealsed planeedid. Kuna metallilised elemendid moodustasid vaid väga väikese osa päikese udust, ei saanud maapealsed planeedid suureks kasvada.
Seevastu hiiglaslikud planeedid (Jupiter, Saturn, Uraan ja Neptuun) moodustusid Marsi ja Jupiteri orbiitide vahelisest punktist kaugemal, kus materjal on piisavalt jahe, et lenduvad jäised ühendid püsiksid tahkes (s.o külmumisjoon). Jääd, mis moodustasid need planeedid, olid rikkalikumad kui metallid ja silikaadid, mis moodustasid maapealsed siseplaneedid, võimaldades neil kasvada piisavalt massiliseks, et haarata suuri vesiniku ja heeliumi atmosfääre.
Ülejäänud praht, mis kunagi ei saanud planeetideks, kogunes sellistesse piirkondadesse nagu asteroidi vöö, Kuiperi vöö ja Oorti pilv. Niisiis, kuidas ja miks tekkis Päikesesüsteem. Miks suuremad objektid moodustuvad ruutude asemel ruutudena? Vastus sellele on seotud mõistega, mida tuntakse hüdrostaatilise tasakaaluna.
Hüdrostaatiline tasakaal:
Astrofüüsikalises mõttes tähendab hüdrostaatiline tasakaal seisundit, kus on tasakaal planeedi sisemuse välise termilise rõhu ja sissepoole suruva materjali massi vahel. See seisund tekib siis, kui objekt (täht, planeet või planetoid) muutub nii massiliseks, et nende poolt rakendatav raskusjõud põhjustab nende langemist kõige efektiivsema kuju - sfääri.
Tavaliselt jõuavad objektid sellesse punkti siis, kui nende läbimõõt ületab 1000 km (621 mi), ehkki see sõltub ka nende tihedusest. Sellest kontseptsioonist on saanud ka oluline tegur määramaks, kas astronoomiline objekt määratakse planeediks. See põhines resolutsioonil, mille 2006. aastal võttis vastu Rahvusvahelise Astronoomia Liidu 26. Peaassamblee.
Vastavalt resolutsioonile 5A on planeedi määratlus järgmine:
- „Planeet” on taevakeha, mis (a) asub Päikese ümber orbiidil, (b) on piisavalt massi, et oma raskusjõu abil ületada jäigad kehajõud, nii et see omandaks hüdrostaatilise tasakaalu (peaaegu ümmarguse) kuju ja ( c) on naabruskonna ümber oma orbiidi puhastanud.
- „Kääbusplaneet” on taevakeha, mis (a) asub Päikese ümber orbiidil, (b) on oma massi jaoks piisava massiga, et ületada jäikaid kehajõude, nii et sellel oleks hüdrostaatiline tasakaal (peaaegu ümmargune) kuju [2]. ], c) ei ole oma orbiidi ümber asuvat naabruskonda tühjendanud ja (d) pole satelliit.
- Kõikidele muudele Päikesel tiirlevatele objektidele, välja arvatud satelliidid, viidatakse ühiselt kui "väikestele päikesesüsteemi kehadele".
Miks on planeedid ümmargused? Noh, osa sellest on seetõttu, et kui objektid muutuvad eriti massiivseks, eelistab loodus, et need omandaksid kõige tõhusama kuju. Teisest küljest võiksime öelda, et planeedid on ümmargused, kuna just nii määratleme sõna “planeet”. Aga siis jälle “mõne muu nimega roos”, eks?
Oleme ajakirjale Space Magazine kirjutanud palju päikeseenergia planeete käsitlevaid artikleid. Siin on Miks on Maa ümmargune ?, Miks on kõik sfääriline? Kuidas moodustati Päikesesüsteem? Ja siin on mõned huvitavad faktid planeetide kohta.
Kui soovite planeetide kohta lisateavet, siis vaadake NASA päikesesüsteemi uurimise lehte ja siin on link NASA päikesesüsteemi simulaatorile.
Oleme salvestanud ka rea astronoomiaosastusi Päikesesüsteemi iga planeedi kohta. Alustage siit, episood 49: elavhõbe.
Allikad:
- NASA: Päikesesüsteemi uurimine - meie päikesesüsteem
- Vikipeedia - Nebulaarse hüpotees
- COSMOS - hüdrostaatiline tasakaal
- Vikipeedia - hüdrostaatiline tasakaal
