Plik tteoria akrecji (lub akrecja) w astrofizyce wyjaśnia, że planety i inne ciała niebieskie powstają w wyniku kondensacji małych cząstek pyłu, przyciąganych przez siłę grawitacji.
Ideę formowania się planet w ten sposób wysunął w 1944 roku rosyjski geofizyk Otto Schmidt (1891-1956); zaproponował, że ogromna chmura gazu i pyłu, w kształcie spłaszczonego dysku, otaczała Słońce we wczesnym Układzie Słonecznym.
Schmidt potwierdził, że Słońce uzyskało ten obłok w połączeniu z inną gwiazdą, która przenoszona ruchem przez galaktykę przeszła w tym samym czasie przez mgławicę bogatą w pył i gaz. Bliskość drugiej gwiazdy pomogła naszej w uchwyceniu materii, która później się skondensowała.
Hipotezy dotyczące powstania Układu Słonecznego dzielą się na dwie kategorie: ewolucyjne i katastroficzne. Ci pierwsi potwierdzają, że zarówno Słońce, jak i planety ewoluują z jednego procesu i wracają do idei zaproponowanych przez Inmanuela Kanta (1724-1804) i Pierre'a Simona de Laplace'a (1749-1827)..
Te ostatnie wskazują na katastrofalne wydarzenie, takie jak zderzenie lub bliskość innej gwiazdy, jako wyzwalacze formowania się planet. Początkowo hipoteza Schmidta należała do tej kategorii.
Obecnie istnieją obserwacje młodych układów gwiazd i mocy obliczeniowej wystarczającej do przeprowadzenia symulacji numerycznych. Dlatego teorie katastroficzne zostały porzucone na rzecz teorii ewolucyjnych..
Plik hipoteza mgławicowa formacji Układu Słonecznego jest obecnie najbardziej akceptowana przez społeczność naukową, utrzymując akrecję jako proces formowania się planet.
W przypadku naszego Układu Słonecznego 4,5 miliarda lat temu przyciąganie grawitacyjne zgromadziło małe cząsteczki kosmicznego pyłu - o wielkości od kilku angstremów do 1 centymetra - wokół centralnego punktu, tworząc chmurę..
Ta chmura była miejscem narodzin Słońca i jego planet. Spekuluje się, że źródłem kosmicznego pyłu może być poprzednia eksplozja supernowej: gwiazdy, która zapadła się gwałtownie i rozproszyła swoje pozostałości w przestrzeni.
W najgęstszych obszarach chmury cząstki zderzały się częściej ze względu na ich bliskość i zaczęły tracić energię kinetyczną..
Następnie energia grawitacyjna spowodowała zapadnięcie się chmury pod wpływem własnej grawitacji. Tak narodził się protogwiazda. Grawitacja działała, dopóki nie utworzyła dysku, z którego powstały pierwsze pierścienie, a później planety.
W międzyczasie Słońce w centrum uległo zagęszczeniu, a gdy osiągnęło określoną masę krytyczną, zaczęły zachodzić w nim reakcje syntezy jądrowej. Te reakcje zatrzymują Słońce i każdą gwiazdę.
Wysokoenergetyczne cząsteczki zostały zdmuchnięte ze Słońca, znanego jako wiatr słoneczny. Pomogło to oczyścić gruz, wyrzucając go.
Astronomowie przypuszczają, że po narodzinach naszego gwiezdnego króla dysk pyłu i gazu, który go otaczał, pozostał tam przez co najmniej 100 milionów lat, dając wystarczająco dużo czasu na uformowanie się planet..
W naszej skali czasu ten okres wygląda jak wieczność, ale w rzeczywistości jest to tylko krótka chwila w czasie wszechświata..
W tym czasie większe obiekty, o średnicy około 100 km, tzw planetozymale. Są embrionami przyszłej planety.
Energia nowo narodzonego Słońca pomogła w odparowaniu gazów i pyłu z dysku, co znacznie skróciło czas narodzin nowych planet. Tymczasem zderzenia nadal dodawały materii, ponieważ jest to dokładnie akrecja.
Obserwując powstające młode gwiazdy, naukowcy uzyskują wgląd w to, jak uformował się nasz własny układ słoneczny. Na początku była trudność: te gwiazdy są ukryte w widzialnym zakresie częstotliwości z powodu otaczających je chmur kosmicznego pyłu..
Ale dzięki teleskopom z czujnikami podczerwieni można penetrować kosmiczną chmurę pyłu. Wykazano, że w większości mgławic Drogi Mlecznej powstają gwiazdy i na pewno planety, które im towarzyszą.
Na podstawie wszystkich zebranych do tej pory informacji, zaproponowano trzy modele formowania się planet. Najpowszechniej akceptowaną teorią jest teoria akrecji, która działa dobrze w przypadku planet skalistych, takich jak Ziemia, ale nie tak dobrze w przypadku gazowych olbrzymów, takich jak Jowisz i inne planety zewnętrzne..
Drugi model jest wariantem poprzedniego. Oznacza to, że najpierw powstają skały, które przyciągają się grawitacyjnie, przyspieszając formowanie się planet..
Wreszcie trzeci model oparty jest na niestabilności dysku i jest tym, który najlepiej wyjaśnia powstawanie gazowych gigantów.
Wraz z narodzinami Słońca pozostały materiał zaczął się zlepiać. Powstały większe gromady, a lekkie pierwiastki, takie jak hel i wodór, zostały porwane przez wiatr słoneczny do regionów położonych dalej od centrum..
W ten sposób cięższe pierwiastki i związki, takie jak metale i krzemiany, mogły dać początek skalistym planetom w pobliżu Słońca. Następnie rozpoczął się proces różnicowania geochemicznego i uformowały się różne warstwy Ziemi..
Z drugiej strony wiadomo, że wpływ wiatru słonecznego zanika wraz z odległością. Z dala od Słońca mogą gromadzić się gazy utworzone przez lekkie pierwiastki. Na tych odległościach ujemne temperatury sprzyjają kondensacji cząsteczek wody i metanu, powodując powstanie planet gazowych..
Astronomowie twierdzą, że istnieje granica, zwana „linią lodu” pomiędzy Marsem a Jowiszem, wzdłuż pasa asteroid. Tam częstotliwość zderzeń była niższa, ale wysokie tempo kondensacji doprowadziło do powstania planetozymali o znacznie większych rozmiarach..
W ten sposób powstały olbrzymie planety w procesie, który, co ciekawe, zajął mniej czasu niż formowanie się planet skalistych..
Po odkryciu egzoplanet i zebraniu informacji na ich temat naukowcy są dość pewni, że model akrecji jest głównym procesem formowania się planet..
Dzieje się tak, ponieważ model bardzo dobrze wyjaśnia powstawanie planet skalistych, takich jak Ziemia. Mimo wszystko spora część odkrytych dotychczas egzoplanet jest typu gazowego, o rozmiarach porównywalnych z Jowiszem lub znacznie większych..
Obserwacje wskazują również, że planety gazowe dominują wokół gwiazd z cięższymi pierwiastkami w jądrach. Z drugiej strony, skaliste powstają wokół gwiazd o jasnych jądrach, a jednym z nich jest Słońce..
Ale w 2005 roku odkryto w końcu skalistą egzoplanetę krążącą wokół gwiazdy typu słonecznego. W pewnym sensie to odkrycie i inne, które nastąpiły po nim, wskazują, że planety skaliste są również stosunkowo obfite..
W celu badania egzoplanet i ich powstawania w 2017 roku Europejska Agencja Kosmiczna wystrzeliła satelitę CHEOPS (Charakterystyka satelitów egzoplanet). Satelita wykorzystuje bardzo czuły fotometr do pomiaru światła z innych układów gwiazd..
Kiedy planeta przechodzi przed swoją gwiazdą, doświadcza spadku jasności. Analizując to światło, można określić rozmiar i czy jest to gazowe czy skaliste olbrzymy, takie jak Ziemia i Mars..
Na podstawie obserwacji w młodych systemach będzie można zrozumieć, w jaki sposób zachodzi akrecja podczas formowania się planet.
Jeszcze bez komentarzy