Güneş sistemi nasıl oluştu? Bilim adamları, aralarında bulutsu hipotezinin yaygın olarak kabul edildiği birçok cevap verdiler
Eski zamanlardan beri insanlar, evrenin oluşumunun gizemini araştırıyorlar. Bununla birlikte, son birkaç yüzyılda başlayan bilimsel devrimlere rağmen, güneş sisteminin oluşumunun açıklamasına hala ampirik teoriler hakimdir. 16. ve 18. yüzyıllar arasında gökbilimciler ve fizikçiler güneşin, gezegenlerin ve evrenin oluşumunu açıklamak için gerçek kanıtları kullanmaya başladılar.
Güneş sisteminin oluşumu ile ilgili olarak en yaygın kabul gören görüş bulutsu hipotezi olarak adlandırılır. Esasında bu teori güneşin, gezegenlerin ve güneş sistemindeki diğer tüm nesnelerin milyarlarca yıl önce buğulu maddeden oluştuğunu varsayar. Başlangıçta bu teori güneş sisteminin kökenini açıklamak için kullanıldı, ancak yavaş yavaş tüm yıldız sistemlerinin kökenini açıklamak için yaygın olarak kabul edilen bir görüş haline geldi.
Bulutsu Hipotezi
Bu teori, güneşin ve güneş sistemindeki tüm gezegenlerin aslında devasa gaz molekülleri ve toz bulutları olduğunu öne sürüyor. Sonra, yaklaşık 4,57 milyar yıl önce bulutun çökmesine neden olan bir şey oldu. Sonunda bulutun merkezinde yerçekimsel çöküşe neden olan, yıldızın veya süpernovanın şok dalgası olabilir.
Çöküşten başlayarak daha yoğun bir alanda büyük miktarda toz ve gaz toplanmaya başladı. Yoğun alan giderek daha fazla maddeyi emdiğinde, momentumun korunumu yasası nedeniyle dönmeye başlar ve basınçtaki artış onu da ısıtır. Maddenin çoğu sonunda merkezde bir küre oluşturur, diğer madde ise bir diske sıkıştırılır ve küre etrafında döner. Merkez küre bir yıldız oluşturduğunda, malzemenin geri kalanı ön-gezegensel diski oluşturacaktır.
Gezegendeki toz ve gaz, daha büyük bir gök cismi oluşturmak için çekilecek. Metaller ve silikatlar daha yüksek kaynama noktalarına sahiptir, bu nedenle güneşe yakın katı formda var olabilirler ve sonunda Merkür, Venüs, Dünya ve Mars gibi karasal gezegenler oluşturabilirler. Metal elementler, güneş bulutsusunun yalnızca küçük bir bölümünü kaplar, bu nedenle karasal gezegenler çok büyük olmayacak.
Buna karşılık, dev gezegenler (Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün), sıcaklığın uçucu buzlu bileşiklerin katı kalması için yeterince düşük olduğu (donma çizgisi) Mars ve Jüpiter'in yörüngeleri arasındaki noktaların dışında oluştu. Buz, metallerden ve silikatlardan daha fazladır, bu nedenle dev gezegenler çok büyüyebilir ve bu da hidrojen ve helyum atmosferini yakalayabilir. Bir gezegen oluşturamayan enkaz, asteroit kuşağında, Kuiper kuşağında ve Oort bulutunda toplandı.
İllüstrasyon: Sanatçının erken güneş sistemi hakkındaki izlenimi: Güneş sisteminin toplanma diskindeki parçacıklar arasındaki çarpışma, gezegenlerin ve asteroitlerin ve sonunda gezegenlerin oluşumuna yol açtı. Kaynak: NASA / JPL-Caltech.
50 milyon yılda, protostarın merkezindeki hidrojenin basıncı ve yoğunluğu, termonükleer füzyonu başlatacak kadar çok büyüdü. Hidrostatik dengeye ulaşılana kadar sıcaklık, reaksiyon hızı, basınç ve yoğunluk artmaktadır. Bu nedenle güneş, ana dizi yıldızı oldu. Güneşten gelen güneş rüzgarı, heliosferi yaratır ve ön-gezegensel diskte kalan gazı ve tozu yıldızlararası uzaya süpürerek gezegen oluşum sürecini sona erdirir.
Bulutsu hipotezinin tarihi
Güneş sisteminin bir bulutsu kaynaklı olduğu fikri ilk olarak 1734 yılında İsveçli bilim adamı ve ilahiyatçı Emanuan Swedenborg tarafından ortaya atıldı. Çalışmalarına aşina olan Immanuel Kant, bu teoriyi daha da geliştirdi ve onu Evrensel Doğa Tarihi ve Göklerin Teorisi'nde yayınladı (1755). Bu yazıda, gaz bulutlarının (bulutsuların) yavaşça döndüğüne ve yerçekimi nedeniyle yavaş yavaş çöktüğüne ve düzleşerek yıldız ve gezegen oluşturduğuna inanıyor.
Pierre-Simon Laplace, Exposition du system du monde adlı makalesinde benzer ancak daha küçük ve daha ayrıntılı bir model önerdi ve modeli 1796'da yayınladı. İlk başta güneşin tüm güneş sisteminde sıcak bir atmosfere sahip olduğunu ve bu "ön yıldız bulutu" nun soğuduğunu ve daraldığını öne sürdü. Bulut daha hızlı ve daha hızlı döndükçe, sonunda gezegenlere yoğunlaşan materyali atar.
Resim: Sh 2-106 Bulutsusu (kısaca S106), Kuğu'daki küçük yıldız oluşum alanı. Kaynak: NASA / ESA
Laplace Bulutsusu modeli 19. yüzyılda geniş çapta kabul gördü, ancak oldukça açık sorunları var. Temel sorun, güneş ve gezegenler arasındaki açısal momentum dağılımıdır ve bulutsu modeli bunu açıklayamaz. Ayrıca İskoç bilim adamı James Clerk Maxwell (1831-1879), halkanın içi ve dışı arasındaki farklı dönme hızlarının malzemenin yoğunlaşmasına izin vermediğini ileri sürmüştür. Gökbilimci David Brewster (1781-1868) da bu açıklamaya karşı çıktı:
"Bulutsular teorisine inananlar, dünyanın güneş atmosferinden atılan halkadan katı madde ve atmosfer elde ettiğine inanıyor. Bu halka daha sonra katı bir su ve kara küresi haline geldi ve ay da fırlatıldı ... Ay dünyadan olmalı. Su ve hava gitti ve bir atmosfer olmalı. "
20. yüzyılın başlarında, Laplace modeli gözden düşmüştü ve bilim adamları yeni teoriler keşfetmeye başladı. Bununla birlikte, 1970'lere kadar modern bulutsu hipotezinin yaygın olarak kabul edilen bir varyantı olan güneş bulutsusu disk modeli (SNDM) ortaya çıktı. Bu, Sovyet gökbilimci Viktor Safronov ve onun "Öngezegensel bulutun evrimi ve Dünya ile gezegenlerin oluşumu" (1972) kitabından kaynaklanmaktadır. Bu kitap, gezegenlerin oluşumundaki hemen hemen tüm önemli sorunları açıklar ve çözer.
Örneğin, SNDM modeli, genç yıldız nesnelerinin etrafındaki toplama disklerinin görünümünü başarıyla açıkladı. Çeşitli simülasyonlar, bu disklerdeki madde birikiminin bazı Dünya büyüklüğünde yıldızların oluşumuna yol açtığını da göstermiştir. Bu nedenle, Dünya gezegeninin kökeni artık neredeyse çözülmüş bir sorun olarak kabul edilmektedir.
Başlangıçta yalnızca güneş sistemine uygulanabilir olsa da, daha sonraki teorisyenler SNDM'nin tüm evrene uygulanabilir olduğuna ve birçok dış gezegenin oluşumunu açıklamak için kullanıldığına inanıyor.
sorun
Bulutsu teorisi geniş çapta kabul görse de, hala astronomların çözemediği bazı sorunları var. Örneğin, ekseni eğme sorunu. Bulutsu teorisine göre, yıldızın etrafındaki tüm gezegenler, ekliptik ile aynı şekilde eğimli olmalıdır. Ancak bildiğimiz gibi, iç gezegenlerin ve dış gezegenlerin eksenel eğimi tamamen farklıdır.
İç gezegenin eğimi neredeyse 0 iken, diğer gezegenlerin (Dünya ve Mars gibi) eğimi çok büyükken (sırasıyla 23,4 ° ve 25 °), dış gezegenin eğimi Jüpiter'in 3,13 ° olan küçük eğiminden Satürn'e kadar değişmektedir. Ve Neptün'ün daha belirgin bir eğimi vardır (26.73 ° ve 28.32 °) ve sonra Uranüs'ün aşırı eğimi 97.77 °, kutupları daima güneşe bakar.
Örnek: Gezegensel Yaşanabilirlik Laboratuvarı tarafından sağlanan potansiyel olarak yaşanabilir dış gezegenlerin bir listesi. Kaynak: phl.upr.edu
Buna ek olarak, güneş sistemi dışındaki gezegenlerin incelenmesi, bilim insanlarının bazı düzensizlikleri fark etmesine ve bulutsu hipotezine şüphe düşürmesine neden oldu. Bazı düzensizlikler yıldızlarının yörüngesinde birkaç gün gibi kısa bir sürede dönen "sıcak Jüpiterler" in varlığıyla ilgilidir. Gökbilimciler, bulutsu hipotezini bu sorunların bazılarını açıklamak için ayarladılar, ancak tüm çevresel sorunları çözemediler.
Ne yazık ki, kökenle ilgili soruların yanıtlanması en zor gibi görünüyor. Tatmin edici bir açıklamamız olduğunu düşündüğümüzde, hala açıklanamayan bazı zor sorunlar var. Bununla birlikte, mevcut yıldız ve gezegen oluşumu modelleri ile evrenin doğuşu arasında uzun bir yol kat ettik. Komşu yıldız sistemleri hakkında daha fazla şey öğrendikçe ve evreni keşfettikçe, modelimiz daha da olgunlaşabilir.
Referans
1. WJ Ansiklopedisi
2. Astronomik terimler
3. Coconut Fudge-evren bugün
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden baskı için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
