Powstawanie planet bazowało na kondensacji pyłu

Zrozumienie początków naszej planety jak również innych planet we Wszechświecie zawsze pozostawało ciekawym zagadnieniem dla astronomów. Proces formowania się gwiazd z międzygwiazdowych obłoków gazowo-pyłowych jest ściśle związany z procesem powstawanie planet. Hipotezy sugerują, że obydwa procesy były równoczesne. Obecne teorie powstawania planet mówią, że do ich powstania potrzebne były krystaliczne ziarna pyłu, które zlepiając się tworzyły planetozymale (zalążki planet). Przyjmuje się, że Układ Słoneczny powstał z wirującej zagęszczonej materii międzygwiezdnej ok. 6 mld lat temu, prawdopodobnie z materii takiego samego obłoku gazu i pyłu, z jakiego uformowało się Słońce w wyniku procesu zwanego akrecją.

 

Akrecja polegała na tym, że wewnątrz obłoku gaz ulegał kurczeniu w szybszym tempie aniżeli w jego zewnętrznych strefach, w wyniku czego mogło się utworzyć ciało centralne (pra-Słońce), które otaczał gazowo-pyłowy dysk. Wraz z kurczeniem się materii rosła jej temperatura i ciśnienie oraz prędkość ruchu wirowego. Z centralnej części zagęszczenia powstał zalążek Słońca. Zjawisko skurczenia się praobłoku generowane było według różnych hipotez wybuchem gwiazdy Supernowej bezpośrednio z nim sąsiadującej.

Sukcesywnie w dysku gazowo-pyłowym doszło do ukształtowania się tzw. agregatów, wychwytujących oraz mających zdolność przyłączania do siebie cząstek o większych rozmiarach. Wirujące pyły i agregatory zderzały się i tworzyły coraz większe bryły. Nastąpiła fragmentacja zewnętrznej warstwy obłoku, skondensowana materia wokoło planetozymali zaczęła kształtować się w oddzielne planety. Z punktu widzenia chemii formowanie się planet polegało na skupianiu się w ich jądrach ciężkich substancji. W ten sposób powstały koncentryczne warstwy o różnym składzie chemicznym, które zbudowały planety. Te warstwy to właśnie sfery, którymi zajmuje się geologia. Powolne stygnięcie wnętrza doprowadziło do powstania na powierzchni niektórych planet sztywnej skorupy skalnej.

Planeta w początkowym stadium ewolucji jest uważana za protoplanetę. Protoplanety ciągle zwiększały swoją masę. Wskutek tego ściągały ogromne ilości gazów z otaczającej je mgławicy. W początkowym etapie protoplanety miały postać ciekłą. Wtedy substancje lekkie wypływały na powierzchnię protoplanet, a ciężkie pozostawały w głębi. Na skutek wzmożonej aktywności wulkanicznej następowała utrata energii i stygnięcie obiektów. W końcowej fazie kształtowania się Układu Słonecznego doszło do tzw. wielkiego bombardowania. Ziarna pyłu z mgławicy z dużą częstotliwością uderzały w powierzchnie planet i księżyców formując na nich kratery uderzeniowe. Na tym zakończyły się intensywne procesy ewolucyjne Układu Słonecznego.

Różnorodne czynniki towarzyszące powstawaniu planet doprowadziły do powstania dwóch wyraźnie różnych grup planet - planet zewnętrznych - typu jowiszowego oraz planet wewnętrznych - typu ziemskiego. Planetami zewnętrznymi zwykło się nazywać wszystkie planety orbitujące poza ciałami skalistymi Układu Słonecznego, czyli Jowisz, Saturn, Uran i Neptun. Planetami wewnętrznymi nazywamy planety Układu Słonecznego znajdujące się pomiędzy Słońcem a pasem planetoid. Są to Merkury, Wenus, Ziemia i Mars.

Wykorzystując kosmiczny teleskop Spitzera astronomowie z Laboratorium Fizycznego Applied Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa w stanie Maryland przyglądają się narodzinom niezwykłej nowej planety. Dzieje się to 424 lata świetlne od Ziemi, gdzie znajduje się gwiazda podobna do naszego Słońca oraz ogromny pas gorącego pyłu. Obiekt ten będzie się znajdować w położeniu sprzyjającym obecności ciekłej wody, a to z kolei jest dużym krokiem w kierunku zaistnienia życia na tej nowej rodzącej się planecie. Układ, jaki tworzy gwiazda wraz z pasem pyłowym nosi oznaczenie HD 113766.

 

Tłumaczenie i opracowanie tekstu Agnieszka Zawada na podstawie:
1. Philip Mathew „Planetary Formation Based on Matter Condensation and Accretion” 2003. Materiały Amerykańskiego Thowarzystwa Astronomicznego.
2. Bożena Czerny "Procesy akrecyjne w astrofizyce" Centrum Astronomiczne im. M. Kopernika, PAN, Warszawa.
3. Piotr Bogdanowicz „Czy 424 lata świetlne od nas powstaje nowa Ziemia?” , 2007-10-16, wiadomości24.pl.

Odsłony: 2918
Kategoria: