Geneza, wyjaśnienie i ograniczenia teorii mgławic

1448
Egbert Haynes
Geneza, wyjaśnienie i ograniczenia teorii mgławic

Plik teoria mgławicowa wyjaśnia powstawanie naszego układu słonecznego i rozszerzenie innych systemów planetarnych. Jej szczegóły po raz pierwszy poznano w 1796 roku dzięki Pierre de Laplace (1749-1827). Zgodnie z teorią Słońce i inne planety Układu Słonecznego powstały w wolno obracającej się chmurze gazu i pyłu..

Siła grawitacji pchnęła materię w kierunku środka chmury, zmniejszając jej rozmiar. Następnie prędkość chmury wzrosła, aby zachować zachowanie momentu pędu. Temperatura również wzrosła.

Teoria mgławic wyjaśnia powstawanie układów planetarnych

Dzięki rotacji większość materiału skondensowała się w ogromny kulisty obszar centralny, a reszta utworzyła wokół niego dysk..

W grę wchodziło kilka sił: grawitacja, która ma tendencję do gromadzenia materii w kierunku środka, tarcie między cząstkami i ciśnienie wytwarzane wewnątrz chmury, która ją rozszerza..

Z centralnej sfery powstało Słońce, az dysku materii dookoła niego, zwanego dysk protoplanetarny, planety, które znamy, powstały, w tym Ziemia.

Indeks artykułów

  • 1 Geneza teorii
    • 1.1 Starożytna Grecja
    • 1.2 XVII wiek
    • 1.3 XVIII wiek
  • 2 Hipoteza mgławicowa Kanta-Laplace'a
  • 3 Postulaty teorii mgławicy
  • 4 Sukcesy i ograniczenia
    • 4.1 Kierunek obrotu planet wokół własnej osi
    • 4.2 Różne nachylenia osi obrotu
    • 4.3 Wytypuj mniejszy układ słoneczny
    • 4.4 Obserwowany moment pędu Słońca jest bardzo mały
  • 5 Dzisiejsza teoria mgławicowa
  • 6 Odnośniki

Geneza teorii

Od czasów starożytnych po dzień dzisiejszy liczni myśliciele spekulowali na temat powstawania ciał niebieskich.

Starożytna Grecja

Demokryt

Demokryt z Abdery (460 - 370 pne) zasugerował już pomysł, że ciała niebieskie powstały w rozległym regionie pełnym atomów.

W jakiś sposób materia mogłaby ulec zagęszczeniu i dać początek Ziemi i innym gwiazdom.

XVII wiek

Według Kartezjusza układ słoneczny powstał z wiru materii

Znacznie później francuski matematyk René Descartes (1596-1650) przedstawił podobny pomysł: istniały wiry materii pełne wirujących cząstek. Z jednego z nich wyrosła materia, która później skondensowała się w Słońcu i na planetach.

Zostało to stwierdzone w jego traktacie Le Monde, napisanym między 1632 a 1633 rokiem, którego publikacja nie była natychmiastowa z powodu strachu przed Inkwizycją. Ta praca mogła ujrzeć światło dopiero po śmierci jej autora.

Wiek XVIII

Wiele lat później, w 1734 roku, szwedzki myśliciel i mistyk Emanuel Swedenborg (1688-1772) napisał trzytomowe dzieło pt. Esej o zasadach rzeczy naturalnych.

Tam potwierdził, że Ziemia i inne planety powstały razem ze Słońcem, oddzielając się po tym. Tekst zawierał dokładne schematy wyjaśniające proces.

Hipoteza mgławicowa Kanta-Laplace'a

Pierre Simon de Laplace

Pomysły Swedenborga były inspiracją dla niemieckiego teologa Immanuela Kanta (1724-1804) do jego pracy Ogólna historia przyrody i teoria nieba, opublikowany anonimowo w 1755 roku.

W nim opowiada o mgławicy pyłu, która wypełniła przestrzeń. W pewnym momencie mgławica rozpoczęła ruch obrotowy, który ostatecznie doprowadził do wzniesienia się Słońca i planet..

Jednak to Pierre Simon de Laplace (1749-1827) nadał tej teorii rygorystyczne ramy, nadając jej matematyczny fundament. Z tego powodu teoria mgławicy jest również znana jako Hipoteza Kanta-Laplace'a.

W czasach Laplace'a prawa dynamiki Newtona były już mocno ugruntowane, a obserwacje astronomów Williama Herschela i Charlesa Messiera były dostępne. Ten ostatni miał katalog ciał niebieskich, który zawierał liczne mgławice.

Według Laplace'a mgławice skondensowały się, dając początek gwiazdom. Wbrew temu, co sądził Kant, mgławica Laplace'a była zbudowana z żarzącego się gazu, a nie pyłu, i była już animowana ruchem obrotowym.

Postulaty teorii mgławicy

Ilustracja planet Układu Słonecznego

Teoria mgławicy opiera się na prawie powszechnej grawitacji i zasadzie zachowania momentu pędu. Według niej powstanie układu słonecznego nastąpiło w następujący sposób:

- Na początku była duża, wirująca chmura gazu, która stopniowo zagęszczała się pod wpływem siły grawitacji.

- Wraz ze zmniejszaniem się promienia chmury konieczne było zwiększenie jej prędkości, aby moment pędu był stały. Coś podobnego dzieje się, gdy obracający się łyżwiarz napina ramiona: jego prędkość natychmiast wzrasta.

- Z powodu rotacji chmura przybrała kształt dysku, którego jądro zostało nazwane protosol, z którego powstało Słońce, natomiast z okolic zewnętrznych uformował się pierścień gazowy, który ostatecznie oderwał się, gdyż jak wiemy obiekty obracające się na krawędziach mają tendencję do wyrzucania.

Siła ta została zintensyfikowana na tyle, aby przeciwdziałać przyciąganiu grawitacji. W ten sposób Układ Słoneczny przestał się kurczyć w jednej płaszczyźnie, ale nadal kurczył się w innej prostopadle, w wyniku czego mgławica słoneczna skończyła jako dysk..

Rysunek 3. Przedstawienie dysku wokół gwiazdy podwójnej przez artystę. Ten dysk może dać początek układowi planetarnemu za miliony lat. Źródło: Wikimedia Commons.

Tarcie spowodowało, że region stał się tak gorący, że gaz zaczął podlegać reakcjom jądrowym, tworząc w ten sposób nasze Słońce, chociaż procesy te nie były znane w czasach Laplace'a..

- Jądro ponownie się skurczyło i zwiększyło swoją prędkość obrotową, emitując drugi pierścień gazowy, a następnie trzeci i tak dalej..

Wypuszczone pierścienie uległy fragmentacji ze względu na nierównomierną gęstość, chociaż później zostały połączone w formę planetozymale (obiekty takie jak 1 km w promieniu lub trochę więcej), w zależności od teoria planetozymalna, wywodzący się właśnie z teorii mgławicy.

Teoria ta zapewnia, że ​​planetozymale później urodziły planety, satelity i inne obiekty w Układzie Słonecznym, poprzez procesy przyrost.

- Z biegiem czasu wiatr słoneczny wyparł pozostały gaz z kosmosu między orbitami planet i wszystko pozostało takie, jakie widzimy dzisiaj..

Sukcesy i ograniczenia

Teoria mgławicy wyjaśnia również powstawanie innych układów planetarnych

Obecnie uważa się, że teoria w zadowalający sposób wyjaśnia, dlaczego planety poruszają się translacyjnie w tym samym kierunku, z prawie kołowymi orbitami eliptycznymi i w bardzo bliskich płaszczyznach, ponieważ pierwotnie pochodziły z płaszczyzny dysku..

Jest to również zgodne z typami planet obserwowanymi w Układzie Słonecznym: małymi i skalistymi, takimi jak Ziemia, bliżej Słońca i zewnętrznymi gigantami gazowymi..

Jednak teoria ma kilka ważnych ograniczeń:

Kierunek obrotu planet na ich własnej osi

Nie wyjaśnia wstecznego obrotu planet, takich jak Wenus i Uran, ani też licznych satelitów działających w retrogradacji..

Różne nachylenia osi obrotu

Każda planeta ma inne nachylenie osi obrotu.

Wytypuj mniejszy układ słoneczny

Zdarza się też, że wirująca masa gazowa nie skrapla się w dużym obiekcie jakim jest Słońce i dlatego rozmiar układu słonecznego powinien być znacznie mniejszy.

Obserwowany moment pędu Słońca jest bardzo mały

Wreszcie, teoretyczne obliczenia momentu pędu niezbędnego do powstania pierścieni gazowych są 200 razy większe niż obserwowane i prawie wszystko powinno należeć do Słońca..

Jednak większość momentu pędu układu słonecznego jest utrzymywana przez planety, chociaż pęd kątowy układu izolowanego jest stały, możliwe jest, że nastąpi jego redystrybucja między Słońcem a planetami..

Aby rozstrzygnąć tę sprawę, astronom Carl Von Weizsacker zaproponował w 1940 roku inne pochodzenie Słońca i planet, stwierdzając, że najpierw uformowało się Słońce, a następnie powstał wokół niego dysk materii, który dał początek planetom..

Jest to całkowicie możliwe, biorąc pod uwagę, że pierwsza egzoplaneta została odkryta wokół pulsara, będącego pozostałością po gwieździe, która zniknęła katastrofalnie..

Układ planetarny takiej gwiazdy zostałby zniszczony przez zdarzenie, więc wszystko wskazuje na to, że ta planeta powstała znacznie później lub została w jakiś sposób schwytana..

Inne hipotezy sugerują, że gwiazda może pozbyć się nadmiaru pędu kątowego, wyrzucając strumienie wirującej materii, które trafiłyby do dysku protoplanetarnego..

Dzisiejsza teoria mgławicowa

Zatem pomimo wad teoria mgławicy była sukcesywnie modyfikowana dzięki nowym wkładom, stając się teorią planetozymali..

Zdecydowana większość naukowców przyjmuje dziś hipotezę, aby wyjaśnić pochodzenie tego i innych systemów planetarnych obserwowanych we Wszechświecie, ponieważ dyski materii zostały wykryte w młodych gwiazdach, które niedawno powstały, takich jak T. -Tauri typu.

Ale teorie zawsze podlegają ciągłym modyfikacjom wraz ze wzrostem wiedzy i tak właśnie dzieje się w przypadku teorii mgławicy.

Im więcej wiadomo na temat powstawania planet pozasłonecznych, obraz tego, jak uformował się nasz własny układ słoneczny, stanie się jaśniejszy i wyraźniejszy..

Bibliografia

  1. Stowarzyszenie Astronomiczne Madrytu. Tworzenie systemów planetarnych. Odzyskany z: aam.org.es.
  2. Luminet, J. P. Cosmogenesis: hipoteza mgławicowa. Odzyskane z: blogs.futura-sciences.com.
  3. Pochodzenie i powstawanie Układu Słonecznego. Odzyskany z: carmenes.caha.es.
  4. Pasachoff, J. 2007. Kosmos: astronomia w nowym tysiącleciu. 3. Wydanie. Thomson-Brooks / Cole.
  5. Tignanelli, H. O powstawaniu Układu Słonecznego. Odzyskany z: kapy83.files.wordpress.com.
  6. Międzynarodowy Uniwersytet w Walencji. Pochodzenie układu słonecznego. Odzyskany z: universidadviu.com.
  7. Wikisabio. Wewnętrzny Układ Słoneczny. Odzyskane z: wikisabio.com
  8. Williams, M. Jak powstał Układ Słoneczny? Hipoteza mgławicowa. Odzyskany z: universetoday.com

Jeszcze bez komentarzy