Aurinkokunnan muodostuminen | kuvaa, miten aurinkokunta alkoi ja miten se muuttui

Aurinkokunnan muodostuminen ja kehitys kuvaa, miten aurinkokunta alkoi ja miten se muuttui.

Noin 4,6 miljardia vuotta sitten avaruusalueemme lähellä oli suuri kaasupilvi. Kaikki asiat, joilla on massaa, kokoontuvat yhteen tai vetävät toisiaan kohti. Tämä veti kaiken kaasun kohti keskustaa. Lopulta keskuksen paine nosti lämpötilaa niin, että vetyatomit sulautuivat yhteen heliumiksi. Näin syntyi tähti, jonka tunnemme nimellä Aurinko.

Aurinkokuntien syntyprosessia kutsutaan tähtisumuteoriaksi. Planeettojen alkuperä ei kuitenkaan ole sama kuin Auringon alkuperä. Aurinko on paljon suurempi, ja sen koostumus on myös aivan erilainen kuin planeettojen.

Planeettojen pyöriminen Auringon ja kunkin oman akselinsa ympäri johtui ensin siitä, että alkuperäisen kaasupilven tiheys vaihteli eri paikoissa. Pyöriminen lisääntyi painovoiman aiheuttaman supistumisen vuoksi (energian säilyminen). Samoin aurinkokunnan muodon litteys. Kun luhistuminen jatkui, kulmamomentin säilyminen tarkoitti, että pyöriminen kiihtyi. Tämä estää suurelta osin kaasun tarttumisen suoraan keskusytimeen. Kaasun on pakko levitä ulospäin sen päiväntasaajan tasossa muodostaen levyn, joka puolestaan tarttuu ytimeen.

Painovoima aiheutti sen, että auringon atomit tulivat hyvin lähelle toisiaan. Kaikki tämä energia teki lopulta auringostamme tähden. Se saa energiansa muuttamalla vetyä heliumiksi. Tämä prosessi on vielä alkuvaiheessa.

Koska Auringon massa on valtava (99,86 % koko aurinkokunnan massasta), sen painovoima on erittäin voimakas. Auringon ympäri kiertävien planeettojen keskipakovoima tasapainottaa Auringon vetovoimaa. Sen ytimen valtava tiheys aiheuttaa fuusioreaktion, joka muuttaa vedyn heliumiksi säteilemällä lämpöä, valoa ja muita sähkömagneettisen säteilyn muotoja.

Kalliosta ja pölystä muodostuvat maanpäälliset planeetat, niiden kuut, asteroidit ja kaikki muut aurinkokunnan kohteet. Myös kaasujättiläisplaneetoilla on kivinen tai metallinen ydin. Tämä tiedetään satelliittien keräämien tietojen perusteella. Tämä kiviaines ei voi olla peräisin Auringosta, koska Aurinko koostuu kokonaan vedystä ja jostain heliumista.

Seuraava kysymys on: jos aurinko muuttaa vedyn heliumiksi, mistä kaikki muut alkuaineet tulevat? On vain yksi mahdollinen vastaus: nämä korkeammat alkuaineet ovat peräisin aikaisempien sukupolvien tähdistä. Nuoren aurinkokunnan läheisyydessä miljardeja vuosia sitten räjähtäneet valtavat supernovat tuottivat korkeampia alkuaineita. Valtavien tähtien elinkaari kulkee paljon nopeammin kuin pienten tähtien. Tämä johtuu siitä, että niiden sisällä vallitsee vielä korkeampi paine ja lämpötila kuin Auringon kaltaisessa keskivertopääjaksotähdessä.




  Taiteilijan kuva tähtisumusta, josta aurinkokunta sai alkunsa.  Zoom
Taiteilijan kuva tähtisumusta, josta aurinkokunta sai alkunsa.  

Idean historia

Nebulaarihypoteesi, kuten sitä kutsuttiin, esitettiin ensimmäisen kerran 1700-luvulla. Sen parissa työskenteli kolme miestä:

Swedenborgilla oli ensin ajatus, ja Kant kehitti siitä kunnollisen teorian. Vuonna 1755 Kant julkaisi teoksensa Universaalinen luonnonhistoria ja taivaan teoria (tietenkin saksaksi). Hän väitti, että kaasupilvet, tähtisumut, pyörivät hitaasti, romahtavat vähitellen ja litistyvät painovoiman vaikutuksesta. Lopulta ne muodostavat tähtiä ja planeettoja.

Samanlaisen mallin kehitti itsenäisesti Laplace vuonna 1796 teoksessaan Exposition du systeme du monde. Hän arveli, että Auringolla oli alun perin laaja kuuma ilmakehä koko aurinkokunnan tilavuudessa. Hänen teoriassaan oli supistuva ja jäähtyvä protosolarisumu. Jäähtyessään ja supistuessaan se litistyi ja pyörähti nopeammin, jolloin se heitti (tai irrotti) kaasumaisia ainerenkaita, ja hänen mukaansa planeetat tiivistyivät tästä aineesta. Hänen mallinsa oli samankaltainen kuin Kantin, mutta yksityiskohtaisempi ja pienemmässä mittakaavassa. Valitettavasti Laplacen versiossa oli ongelma. Suurin ongelma oli kulmamomentin jakautuminen Auringon ja planeettojen välillä. Planeetoilla on 99 prosenttia kulmamomentista, eikä tätä tosiasiaa voitu selittää tähtisumumallilla. Kesti melko kauan ennen kuin tämä ymmärrettiin.

Nykyaikaisen laajalti hyväksytyn teorian planeettojen muodostumisesta - aurinkosumun kiekkomallin (SNDM) - synty on neuvostoliittolaisen tähtitieteilijän Viktor Safronovin ansiota. Hänen vuonna 1972 englanniksi käännetyllä kirjallaan Evolution of the protoplanetary cloud and formation of the Earth and the planets oli suuri vaikutus. Tässä kirjassa muotoiltiin lähes kaikki planeettojen muodostumisprosessin tärkeimmät ongelmat ja osa niistä ratkaistiin. Safronovin ajatuksia kehitettiin edelleen. Aurinkokunnassa on vielä melko paljon selittämistä vaativia seikkoja.

Vaikka se alun perin koski vain omaa aurinkokuntaamme, SNDM:n uskotaan nykyään olevan tavanomainen tapa tähtien muodostumiselle koko maailmankaikkeudessa. Elokuuhun 2017 mennessä galaksistamme on löydetty yli 3000 ekstraaurinkoista planeettaa.


 

Meteoriitit johtolankana päivämäärille

Sumuhypoteesin mukaan Aurinkokunta on syntynyt jättimäisen molekyylipilven kappaleen painovoiman aiheuttaman romahduksen seurauksena. Pilven läpimitta oli noin 20 parsekkiä (65 valovuotta), kun taas fragmenttien läpimitta oli noin 1 parsek (kolme ja neljännes valovuotta).

Kulmavauhdin säilymisen vuoksi tähtisumu pyöri nopeammin luhistuessaan. Kun tähtisumun sisältämä aine tiivistyi, sen atomit alkoivat törmätä toisiinsa yhä tiheämmin, jolloin niiden liike-energia muuttui lämmöksi. Keskus, johon suurin osa massasta kerääntyi, muuttui yhä kuumemmaksi kuin ympäröivä kiekko. Noin 100 000 vuoden kuluessa keskuksesta alkoi muodostua kuuma, tiheä prototähti.

Vanhimmat meteoriiteista löydetyt sulkeumat saattavat olla ensimmäistä kiinteää ainetta, joka muodostui esipolaarisessa tähtisumussa. Ne ovat 4568,2 miljoonaa vuotta vanhoja. Tämä on yksi määritelmä aurinkokunnan iästä.



 Hubble-kuva protoplanetaarisista kiekoista Orionin tähtisumussa, joka on valovuosien levyinen "tähtien kasvattamo", joka on todennäköisesti hyvin samankaltainen kuin alkusumu, josta Aurinko muodostui.  Zoom
Hubble-kuva protoplanetaarisista kiekoista Orionin tähtisumussa, joka on valovuosien levyinen "tähtien kasvattamo", joka on todennäköisesti hyvin samankaltainen kuin alkusumu, josta Aurinko muodostui.  

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mikä on tähtisumuteoria?


V: Nebulaariteoria on prosessi, jonka avulla aurinkokunnat syntyvät. Se selittää, miten suuri kaasupilvi jollakin avaruuden alueella voi vetäytyä yhteen painovoiman vaikutuksesta, jolloin lopulta muodostuu auringon kaltainen tähti ja planeettoja.

K: Mistä aurinko saa energiansa?


V: Aurinko saa energiansa muuttamalla vetyä heliumiksi ydinkeskustassaan tapahtuvan fuusioreaktion avulla, jolloin vapautuu lämpöä, valoa ja muita sähkömagneettisen säteilyn muotoja.

K: Mikä saa planeetat pyörimään oman akselinsa ympäri?


V: Alkuperäisessä kaasupilvessä oli eri paikoissa eri tiheyksiä, minkä vuoksi se pyöri Auringon ja kunkin planeetan oman akselin ympäri. Tämä pyöriminen voimistui painovoiman aiheuttaman supistumisen (energian säilyminen) ja kulmamomentin säilymisen vuoksi.

Kysymys: Mistä kaikki alkuaineet, joista maanpäälliset planeetat, kuut, asteroidit jne. koostuvat, ovat peräisin?


V: Kaikki alkuaineet vetyä ja heliumia lukuun ottamatta ovat peräisin aikaisempien sukupolvien tähdistä, jotka räjähtivät miljardeja vuosia sitten lähellä nuorta aurinkokuntaamme - nämä valtavat supernovat tuottivat korkeampia alkuaineita.

K: Miksi valtavat tähdet käyvät läpi elinkaarensa paljon nopeammin kuin pienemmät tähdet?


V: Valtavien tähtien sisällä on vieläkin korkeampi paine ja lämpötila kuin Auringon kaltaisessa tavallisessa päätähdessä - tämä saa ne käymään läpi elinkaarensa paljon nopeammin kuin pienemmät tähdet.

K: Mikä aiheutti aurinkokuntamme muodostumisen noin 4,6 miljardia vuotta sitten?


V: Noin 4,6 miljardia vuotta sitten avaruusalueemme läheisyydessä oli suuri kaasupilvi - kaikki asiat, joilla on massaa, vetävät toisiaan kohti, joten tämä veti kaiken kaasun kohti keskustaa, kunnes se saavutti riittävän korkean paineen, jotta vetyatomit sulautuivat yhteen heliumiksi, ja näin syntyi tähti, jonka tunnemme Aurinkona.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3