Güneş sistemi: gezegenler nasıl çarpışır ve birleşir
Günümüzde çoğu bilim adamı, gezegenlerin daha küçük başlangıç yıldızlarının, yani asteroitlerin ve öngezegenlerin toplanmasıyla oluştuğuna inanıyor. Güneş sistemindeki çoğu katı yıldızın en eski yüzeyi çarpma havzalarından izlere sahip olduğundan, modern gezegenlerin kurucu blokları toz parçacıklarından çok daha büyük parçalar içerir. Bu parçalar 1.000 metre çapındaki bir cismin çarpmasıyla oluşmalıdır.
Güneş bulutsusunda yüksek hızlı parçacıklar arasında büyük ve küçük çarpışmalar çok sık görülür. Bazı çarpışmalarda, bazı parçalar tamamen ezilir veya hatta buharlaşır, diğer özel çarpışmalarda ise çarpışan iki nesneden biri daha büyük ve diğeri daha küçüktür ve daha küçük nesnenin bazı kısımları daha büyük gövdeye gömülür. Büyük nesnelerde bu, kütlesini ve hacmini artırır. Her çarpışma, hızlı hareketle ilişkili büyük enerjinin bir partikülden diğerine anında aktarılmasına neden olur ve bu kinetik enerjinin bir kısmı termal enerjiye dönüştürülerek yoğun ısı üretir. Parçalar nispeten küçükse, ısı yavaş yavaş içeride birikecektir. Bu şekilde, daha büyük asteroit gövdesinin sıcaklığı, hacim kademeli olarak arttıkça kademeli olarak artacaktır.
Sonunda üç farklı gezegen türü olacak (sistemdeki bölgelerle ilişkili): küçük taş iç gezegenler, gaz devi gezegenler ve buz devi gezegenler. Tüm bu gezegenler ve sayısız küçük gök cismi - asteroitler, göktaşları, kuyruklu yıldızlar - güneş bulutsusu soğudukça ve mevcut kararlı yapısına evrimleştikçe oluştu. Gaz devi Jüpiter gezegeni çok büyük, ancak kütlesi şu ana kadar bilinen en küçük yıldızdan çok daha küçük.
Gezegen oluşumunun kesin yönteminden çok emin olmasak da, gökbilimciler gezegen oluşumunun dört aşamaya bölündüğünü belirlediler.
(1) İlk aşama toz biriktirme aşamasıdır, bu aşama hakkında en azını biliyoruz. Toz parçacıklarının yerçekimi o kadar küçüktür ki, birbirlerine bağlanmak için kimyasal bir reaksiyona girmeleri gerekir. Aynı zamanda, daha sonra güneş sistemi haline gelen bulut "pankek", düz dönen bir disk haline geldi. Sonunda, birlikte yoğunlaşan toz parçacıkları belirli bir hacme ulaştı ve çakıllara dönüştü, bu "çakıl taşları" çarpışarak daha büyük bir gök cismi oluşturmaya başlayınca, gezegen oluşumunun ikinci aşaması başladı.
(2) İkinci aşama, bu yeni oluşan gök cisimlerinin günümüz güneş sistemindeki asteroitlerden çok farklı olmadığı zaman başladı ve gezegen oluşum sürecinde asteroitler olarak adlandırıldılar. Bu asteroitlerden bazıları hızla büyür ve boyutları büyüktür, algılanabilir bir yerçekimi alanı oluşturur, bu da onların daha fazla materyali çekmelerine ve hızla Ay ve hatta Mars'dakilere benzer kütlelere sahip gezegen embriyolarına dönüşmelerine olanak tanır.
(3) Üçüncü aşama, gezegensel embriyoların çarpışmasıyla başlar ve yavaş yavaş gezegenler oluşturur.
(4) Son aşamaya, gezegenlerin daha küçük gezegen cisimleri tarafından vurulma süreci olan geç bombalama denir. Güneş sisteminde, ay yüzeyindeki kraterler bu aşamayı iyi kaydeder. Son olarak, çoğu madde ya gezegenler tarafından emilir ya da dev gezegenlerin (güneş sistemindeki Jüpiter gibi) yerçekimi alanından etkilenen uzak yörüngelere hücum eder. Bulutsunun sıcak merkez bölgesinde, en erken katı konsantreler demir silikatlar ve metal oksitler içeriyordu. Dış sıcaklığın daha düşük olduğu bölgelerde buz, sıvı karbür, su ve oksijen ile karıştırılır. Hidrojen ve helyum gibi en hafif elementler, bulutsunun en soğuk bölgelerinde toplanır.
Toplama teorisine göre süreç şu şekildedir:
(1) İnce toz parçacıkları ilk konsantre olanlardır ve yüksek hızda dönerek sık sık çarpışırlar.
(2) Bazen küçük parçacıklar diğer parçacıklar tarafından yutulur.
(3) Bir süre sonra parçacıklar büyümeye ve ısınmaya başlar.
(4) Son olarak, en büyük parçacıklar bir çekirdek oluşturur ve demir gibi yoğun bileşenler çekirdek alana çöker.
Dış gezegenlerin alanı esas olarak çok hızlı biriken metalik hidrojenden oluşur. Jüpiter'in çekirdeğinin (dünya çekirdeğinin kütlesinin 10-30 katı) sadece 300.000 yılda oluştuğu düşünülüyor. Gaz ve buz bileşenleri yerçekimi ile çekirdeğe doğru çekilerek bir manto ve atmosfer oluşturur. İç gezegendeki gaz, güneş rüzgarı tarafından uçuruldu.
