ТЕОРИЈА АКЦЕСИЈЕ: ПОЗАДИНА И ОБЈАШЊЕЊЕ - ФИЗИЧКИ - 2025

Т еориа гомилање (или прираст) из астрофизике, објашњава да су планете и друга небеска тела формирана кондензацијом малих честица прашине су привучени силе гравитације.

Идеју да се планете формирају на овај начин изнео је руски геофизичар Отто Сцхмидт (1891-1956) 1944. године; Предложио је да огроман облак гаса и прашине, у облику спљоштеног диска, окружује Сунце у раном Сунчевом систему.

Слика 1. Умјетников концепт протопланетарног диска из којег се акрецијом формирају планете. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Сцхмидт је тврдио да је Сунце стекло овај облак заједно са другом звездом, која је, кретањем кроз галаксију, истовремено пролазила кроз маглу богату прашином и гасом. Блискост друге звезде помогла је нашој да ухватимо материју која се касније сакупљала.

Хипотезе о стварању Сунчевог система сврставају се у две категорије: еволутивне и катастрофалне. Прво тврде да се и Сунце и планете развијају из једног процеса и потичу из идеја које су предложили Инмануел Кант (1724-1804) и Пиерре Симон де Лаплаце (1749-1827).

Друга тачка катастрофалног догађаја, попут судара или близине са другом звездом, као покретача планетарне формације. У почетку је Сцхмидтова хипотеза спадала у ову категорију.

Објашњење

Данас постоје посматрања система младих звезда и довољна рачунска снага за обављање нумеричких симулација. Због тога су катастрофалне теорије напуштене у корист еволуцијских.

Небуларна хипотеза о формирању Сунчевог система тренутно је највише прихваћена у научној заједници, одржавајући акрецију као процес формирања планета.

У случају нашег сопственог Сунчевог система, пре 4,5 милијарди година, гравитационо повлачење окупило је ситне честице космичке прашине - величине од неколико углова до једног центиметра - око централне тачке, формирајући облак.

Овај облак је био родно место Сунца и његових планета. Нагађа се да би порекло космичке прашине могло бити претходна експлозија супернове: звезда која се силовито срушила и распршила своје остатке кроз свемир.

У најгушћим областима, честице су се чешће сударале због близине и почеле да губе кинетичку енергију.

Тада је гравитациона енергија проузроковала да се облак сруши под својом гравитацијом. Тако је рођен протостар. Гравитација је наставила да делује све док није формирала диск, из кога су се формирали први прстенови, а касније планете.

У међувремену, Сунце у центру се згуснуло и кад је достигло одређену критичну масу, у њему су се почеле одвијати реакције нуклеарне фузије. Ове реакције одржавају Сунце и било које звезде.

Високоенергетске честице су се покретале са Сунца, које је познато и као соларни ветар. Ово је помогло да се очисти отпад, избаци га.

Формирање планета

Астрономи претпостављају да је након рођења нашег звездастог краља, диск прашине и гаса који га је окруживао остао тамо најмање 100 милиона година, омогућавајући довољно времена за планетарну формацију.

Слика 2. Дијаграм Сунчевог система данас. Извор: Викимедиа Цоммонс.

У нашем временском распону, овај период изгледа као вечност, али у стварности је само кратак тренутак у универзумском времену.

У то време формирани су већи објекти пречника око 100 км, звани планетесимал. Они су ембриони будуће планете.

Енергија новорођеног Сунца помогла је испаравању гасова и прашине из диска, што је знатно скратило време рођења нових планета. У међувремену, судари су и даље додавали материју, јер је то управо акумулација.

Модели планетарне формације

Гледајући младе звезде у формацији, научници стичу увид у то како се формирао наш сопствени сунчев систем. На почетку је постојала потешкоћа: ове звезде су сакривене у видљивом фреквенцијском опсегу, због облака космичке прашине који их окружују.

Али захваљујући телескопима са инфрацрвеним сензорима, у космички облак прашине може се пробити. Показано је да у већини маглина на Млечном путу постоје звезде у формацији и сигурно планете које их прате.

Три модела

Уз све до сада прикупљене информације, предложена су три модела о планирању планета. Најраширенија је теорија акресије, која добро делује на стјеновитим планетима попут Земље, али није тако добра за гасне дивове попут Јупитера и других вањских планета.

Други модел је варијанта претходног. Ово каже да се најпре формирају стијене, које гравитационо привлаче једна другу, убрзавајући планетарно стварање.

Коначно, трећи модел заснован је на нестабилности диска, а управо он најбоље објашњава формирање гасних гиганата.

Модел нуклеарне акрекције и стеновите планете

Са рођењем Сунца, преостали материјал је почео да се скупља. Настали су већи кластери и лагани елементи попут хелијума и водоника избачени су сунчевим ветром у регионе даље од центра.

На овај начин, тежи елементи и једињења, попут метала и силиката, могу створити камените планете близу Сунца. Након тога покренут је процес геохемијске диференцијације и формирани су разни слојеви Земље.

С друге стране, познато је да утицај соларног ветра пропада са даљином. Далеко од Сунца могу се скупити гасови формирани светлосним елементима. На овим удаљеностима температуре смрзавања поспешују кондензацију воде и молекула метана, стварајући гасовите планете.

Астрономи тврде да постоји граница, названа "ледена линија" између Марса и Јупитера, дуж појаса астероида. Тамо је учесталост судара била нижа, али велика брзина кондензације довела је до платензикала много веће величине.

На овај начин су створене џиновске планете, у процесу који је радознало трајао мање времена него за формирање стеновитих планета.

Теорија акрекције и егзопланете

Откривањем егзопланета и прикупљеним информацијама о њима, научници су прилично сигурни да је модел акрекције главни процес планетарне формације.

То је зато што модел врло адекватно објашњава формирање стеновитих планета попут Земље. Упркос свему, добар део досад откривених егзопланета су гасовитог типа, величине упоредиве са величином Јупитера или много веће.

Опажања такође показују да гасовите планете доминирају око звезда са тежим елементима у својим језграма. С друге стране, стјеновите су формиране око звијезда са свијетлим језграма, а Сунце је једно од тих.

Слика 3. Умјетнички приказ егзопланете Кеплер 62ф око њене звезде, у сазвежђу Лира. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Али 2005. године коначно је откривена каменита егзопланета која орбитира око звезде соларног типа. На неки начин ово откриће и други који су уследили указују на то да су камените планете такође релативно обилне.

За проучавање егзопланета и њихово формирање, Европска свемирска агенција је 2017. лансирала сателит ЦХЕОПС (Карактеризација сателита ЕкОПланетс). Сателит користи високо осетљиви фотометар за мерење светлости из других звезданих система.

Када планета прође испред своје звезде, она осећа смањење светлине. Анализом ове светлости може се знати величина и да ли је то гасовита или стеновита планета џинова, попут Земље и Марса.

Из опажања у младим системима моћи ће се разумети како долази до акумулације у планетарној формацији.

Референце

1. Држава. Ово је 'Цхеопс', шпански сателит за мерење егзопланета. Опоравак од: елпаис.цом.
2. Ловци на планете. Шта ми у ствари разумемо о планетарној формацији ?. Опоравак са: блог.планетхунтерс.орг.
3. Сергеев, А. Рођен из прашине. Опоравак од: вокругсвета.ру.
4. Формирање Сунчевог система Поглавље 8. Опоравак од: асп.цолорадо.еду.
5. Таилор, Н. Како се формирао Сунчев систем? Опоравак од: спаце.цом.
6. Воолфсон, М. Порекло и еволуција Сунчевог система. Опоравак од: ацадем.оуп.цом.