Układ Słoneczny to piękna rzecz do zobaczenia. Pomiędzy czterema planetami ziemskimi, czterema gazowymi gigantami, wieloma mniejszymi planetami złożonymi z lodu i skały oraz niezliczonymi księżycami i mniejszymi obiektami po prostu nie brakuje rzeczy do zbadania i zniewolenia. Dodaj do tego nasze Słońce, Pas Asteroid, Pas Kuipera i wiele komet, a masz wystarczająco dużo, aby zająć się resztą życia.
Ale dlaczego dokładnie to, że większe ciała w Układzie Słonecznym są okrągłe? Niezależnie od tego, czy mówimy o Księżycu jak Tytan, czy o największej planecie w Układzie Słonecznym (Jowisz), duże ciała astronomiczne wydają się sprzyjać kształtowi kuli (choć nie idealnej). Odpowiedź na to pytanie dotyczy działania grawitacji, nie mówiąc już o tym, jak powstał Układ Słoneczny.
Tworzenie:
Według najpopularniejszego modelu formowania się gwiazd i planet - aka. Hipoteza mgławicowa - nasz Układ Słoneczny powstał jako chmura wirującego pyłu i gazu (tj. Mgławicy). Według tej teorii około 4,57 miliarda lat temu wydarzyło się coś, co spowodowało zapadnięcie się chmury. Mogło to być wynikiem przechodzącej gwiazdy lub fal uderzeniowych z supernowej, ale efektem końcowym było zapadanie grawitacyjne w centrum chmury.
Z powodu tego zawalenia kieszenie pyłu i gazu zaczęły gromadzić się w gęstszych regionach. W miarę jak gęstsze obszary przyciągały więcej materii, zachowanie pędu spowodowało, że zaczęły się one obracać, a wzrost ciśnienia spowodował, że się rozgrzały. Większość materiału skończyła się kulką pośrodku, tworząc Słońce, podczas gdy reszta materii spłaszczyła się wokół krążącego wokół niego dysku - tj. Dysku protoplanetarnego.
Planety powstały w wyniku akrecji z tego dysku, w którym pył i gaz grawitowały razem i zrastały się, tworząc coraz większe ciała. Z powodu ich wyższych temperatur wrzenia tylko metale i krzemiany mogły istnieć w postaci stałej bliżej Słońca, a one ostatecznie utworzyłyby planety lądowe Merkurego, Wenus, Ziemi i Marsa. Ponieważ elementy metaliczne stanowiły tylko bardzo małą część mgławicy słonecznej, planety lądowe nie mogły urosnąć bardzo duże.
W przeciwieństwie do tego, gigantyczne planety (Jowisz, Saturn, Uran i Neptun) uformowały się poza punktem między orbitami Marsa i Jowisza, gdzie materiał jest wystarczająco chłodny, aby lotne związki lodowe pozostały stałe (tj. Linia Mrozu). Lody, które uformowały te planety, były bardziej obfite niż metale i krzemiany, które uformowały wewnętrzne planety lądowe, pozwalając im rosnąć na tyle masywnie, że wychwytują duże atmosfery wodoru i helu.
Pozostałości, które nigdy nie stały się planetami, gromadziły się w regionach takich jak Pas Asteroid, Pas Kuipera i Chmura Oorta. Oto jak i dlaczego powstał Układ Słoneczny. Dlaczego większe obiekty uformowane są w kule zamiast w kwadraty? Odpowiedź na to pytanie dotyczy koncepcji zwanej równowagą hydrostatyczną.
Równowaga hydrostatyczna:
W kategoriach astrofizycznych równowaga hydrostatyczna odnosi się do stanu, w którym zachodzi równowaga między zewnętrznym ciśnieniem termicznym z wnętrza planety a ciężarem materiału dociskającego do wewnątrz. Ten stan występuje, gdy obiekt (gwiazda, planeta lub planetoida) staje się tak masywny, że wywierana przez niego siła grawitacji powoduje, że zapadają się one w najbardziej efektywny kształt - kulę.
Zazwyczaj obiekty osiągają ten punkt, gdy przekroczą średnicę 1000 km (621 mil), choć zależy to również od ich gęstości. Koncepcja ta stała się również ważnym czynnikiem decydującym o tym, czy obiekt astronomiczny zostanie wyznaczony jako planeta. Zostało to oparte na rezolucji przyjętej w 2006 r. Przez 26. Walne Zgromadzenie Międzynarodowej Unii Astronomicznej.
Zgodnie z rezolucją 5A definicja planety jest następująca:
- „Planeta” jest ciałem niebieskim, które (a) znajduje się na orbicie wokół Słońca, (b) ma wystarczającą masę, aby jego grawitacja mogła pokonać sztywne siły ciała, tak że przyjmuje kształt równowagi hydrostatycznej (prawie okrągły) i ( c) oczyścił okolicę wokół swojej orbity.
- „Planeta karłowata” to ciało niebieskie, które (a) znajduje się na orbicie wokół Słońca, (b) ma wystarczającą masę, aby jego grawitacja mogła przezwyciężyć sztywne siły ciała, tak że przyjmuje kształt równowagi hydrostatycznej (prawie okrągły) [2 ], (c) nie wyczyścił sąsiedztwa wokół swojej orbity i (d) nie jest satelitą.
- Wszystkie inne obiekty, z wyjątkiem satelitów, krążące wokół Słońca, będą wspólnie zwane „małymi ciałami Układu Słonecznego”.
Dlaczego więc planety są okrągłe? Cóż, częściowo dlatego, że gdy obiekty stają się szczególnie masywne, natura preferuje, aby przybrały najbardziej efektywny kształt. Z drugiej strony moglibyśmy powiedzieć, że planety są okrągłe, ponieważ właśnie w ten sposób zdecydowaliśmy się zdefiniować słowo „planeta”. Ale z drugiej strony „róża o innym imieniu”, prawda?
Napisaliśmy wiele artykułów o planetach słonecznych dla magazynu kosmicznego. Oto dlaczego Ziemia jest okrągła ?, Dlaczego wszystko jest kuliste ?, Jak powstał Układ Słoneczny ?, a oto kilka interesujących faktów na temat planet.
Jeśli chcesz uzyskać więcej informacji na temat planet, sprawdź stronę eksploracji Układu Słonecznego NASA, a tutaj link do Symulatora Układu Słonecznego NASA.
Nagraliśmy też serię odcinków astronomii obsadzonych na temat każdej planety w Układzie Słonecznym. Zacznij tutaj, odcinek 49: Merkury.
Źródła:
- NASA: Eksploracja układu słonecznego - nasz układ słoneczny
- Wikipedia - hipoteza mgławicowa
- COSMOS - Hydrostatic Equilibrium
- Wikipedia - równowaga hydrostatyczna
