Astronomiya

Günəş sisteminin meydana gəlməsinin ilk mərhələlərində planetlər atıldı

Günəş sisteminin meydana gəlməsinin ilk mərhələlərində planetlər atıldı

Bu əvvəllər verilmiş bir suala bənzəyir, ancaq müşahidə dəlillərindən çox sadəcə nəzəriyyə haqqında soruşuram. Erkən Günəş Sistemində daha çox sayda protoplanet olduğunu düşünsək, bunların neçə faizi nəzəri olaraq xaric olardı (orbital sürət qarşılıqlı təsir sayəsində qaçış sürətinin xaricində artmışdı) və neçə faizi daha uzaq bir orbitə köçürüldü ( deyək ki, Kuiper Kəmərində və ya Oort Buludunda)? Başqa sözlə, uzaq xarici Günəş Sistemində asteroid kəmərinin mövcud radiusunun içərisində əmələ gələn qayalıq dünyaları tapmağı düşünməliyikmi?


Planesimal formasiyanın iki fərqli aləmini müəyyən edə bilərik - daxili Günəş Sistemi və xarici Günəş Sistemi. Kiçik cəsədlərin ilkin qrupu1 protoplanet diskin daxili hissəsində müxtəlif qarşılıqlı təsirlərlə planetlərə tez bir zamanda yerləşdirildi; bəzi cisimlər böyüdü və beləliklə ətrafdakı diskdə üstünlük təşkil etdi. Diskin xarici hissələrində bir çox kiçik cisim nəhəng planetlərin nüvələrinə yerləşdirildi. Bununla birlikdə, hamısı təsdiqlənməmiş və əslində diskdəki qeyri-sabitlik səbəbiylə cazibə qüvvəsi çökməsi nəticəsində meydana gələn planetesimalların ikinci nəsli olmuş ola bilər.

Kiçik cisimlərin ya protoplanetlərə yerləşdirildiyi, ya da daha böyük orbitlərə və ya tamamilə Günəş Sistemindən kənarlaşdırıldığı dövr üçün bu "təmizlənmə" mərhələsi üçün vaxt qrafiki hesablaya bilərik. Diskin daxili hissəsində, yer planetləri arasında, əmri ilə idi $ sim10 ^ 8 $ illər, xarici hissədə olarkən, əmrində idi $ sim10 ^ 9 $ il. Ancaq nəhəng planetlər həqiqətən bitmiş ola bilər accreting quru planetləri qarşısında olan məsələ.

Bu o deməkdir ki, atılan və ya daha böyük orbitlərə çıxarılan kiçik cisimlər, böyük ölçüdə xarici Günəş sistemindən, yerdəki planetar miqrasiya təsirləri kənara çıxdı.2. Müxtəlif N bədən simülasyonları, ümumi olaraq qəbul edir $ sim300M _ { oplus} $ Yupiterlə qarşılıqlı əlaqələr və Uran və Neptunun meydana gəlməsi və təkamülü sayəsində xarici cisimlərdən kiçik cisimlər çıxarıldı. Bilirik ki, Oort Buludunun kütləsi sifarişlidir $ sim1 $ üçün $ sim10M _ { oplus} $və Kuiper Kəməri və səpələnmiş disk kütlələri bir və ya iki qat daha böyükdür. Buna görə kiçik cisimlərin yalnız kiçik bir hissəsi - əlbəttə ki, 10% -dən azı - Oort Buluduna atıla bilərdi.

Bunlardan bəzilərini görselləşdirmək istəyirsinizsə, Nice Model simulyasiyasından bu videoya baxın3. Dörd nəhəng planetin orbitlərini göstərir (qırmızıda Yupiter, narıncı Saturn, bənövşəyi rəngdə Uran və mavi Neptun). Neptun və Uranın mübadilə orbitlərini göstərir və eyni zamanda Uranın orijinal orbitinin xaricində (Neptuna nisbətən daha çox başlayan) kiçik cəsədlərin böyük bir qrupunun dağılmasını göstərir. Video, bir milyard ildən biraz çox müddət ərzində simulyasiyanı göstərir və bu zaman ölçüsündə həddindən artıq xarici diskdən kəskin bir təmizlənmə olduğunu görə bilərsiniz.

Yuxarıda göstərilən nəticələr Nice Modelinin və onun variantlarının inkişafından, həmçinin Nine Planet-in mümkün kəşfindən və Neptundan kənar xarici Günəş Sistemindəki bir çox kiçik cisimlərin kəşflərindən əvvəl gəldi. Bu səbəbdən Günəş sisteminin meydana gəlməsinin tamamilə dəqiq təsvirləri kimi qəbul edilməməlidir - xüsusən video səhvdir - və bu cavabın əsası kimi istifadə etdiyim üçün bir az pul alacağımı düşünürəm.

Aydındır ki, Günəş Sisteminin bir çox N-cisim simulyasiyası edildi və son on ildə, xeyli sayda Nice Modelin bəzi variantlarından istifadə edildi. Bəziləri, səkkiz planetin kütlələri xaricində - sırası ilə planetesimal disklərdən istifadə edirlər $ sim10 $ üçün $ sim10 ^ 2M _ { oplus} $; Nesvorny & Morbidelli (2012) (modelin iki memarı), sözün əsl mənasında şirin bir yer tapdılar $20$ üçün $ 50M _ { oplus} $, dəqiq nəticədən asılı olaraq. Anladığım kimi, bu dəyərlərin ətrafındakı artıq disk kütlələri Nice Modelə yaxşı uyğundur və bəlkə də atılan kiçik cisimlərin ümumi kütləsini bir ya da on qat azaltmalıyıq.

Dipnotlar

1 Mən burada bu termindən çox istifadə etdim; planetesimal rejimində və daha aşağı kütlələrə sahib cisimlərə aiddir. Bunun səbəbi, ejeksiyonun böyük bir hissəsinin daxili planetlərin meydana gəlməsindən sonra gəlməsi və qalan cisimlərin kiçik olmasıdır.

2 Bu olmalıdır yox daxili Günəş sistemindən heç bir maddənin atılmadığı mənasına gəlmək lazımdır, xüsusən də daxili planetlərin orbitləri arasında bir hərəkəti düşünsək (bax: Meech və digərləri (2016)).

3 Əvvəlcə Kyle Oman tərəfindən hazırlanan Fizika Bu Sayta bir sual verərək diqqətimi çəkdi.

İstinadlar

  • Goldreich et al. (2004) (erkən N-bədən simulyasiyaları)
  • Krivova & Solanki et al. (2003) (erkən N-bədən simulyasiyaları)
  • Meech et al. (2016)
  • Nesvorny & Morbidelli (2012) (son nəticələr)

Əlavə Nəhəng Planet Günəş Sistemimizdə yerləşə bilər

Günəş sistemimizdə əlavə bir nəhəng planet və ya bəlkə də ikisi bir zamanlar Yupiter, Saturn, Neptun və Uranı müşayiət etmiş ola bilər.

Günəş sistemimizin necə qurulduğunu göstərən kompüter modelləri, planetlərin bir dəfə cazibə qüvvəsi ilə bir-birlərini kosmosda bir-birinə bükdüklərini və yalnız milyardlarla il ərzində mövcud orbitlərinə yerləşdiklərini göstərir.

Bu planet səpələnmə mərhələsinin 6000-dən çox simulyasiyası zamanı planetşünas alim David Nesvorny, Koluldakı Boulderdəki Cənub-Qərb Tədqiqat İnstitutunda, dörd nəhəng planetlə başlayan bir günəş sisteminin yalnız yüzdə 2,5 nisbətində bu anda görülən yörüngələrə çıxma şansı olduğunu tapdı. İndi. Nesvorny, bu sistemlərin gənclik illərində bizim sistemə bənzəməsi üçün çox şiddətli olacağını və çox güman ki, zamanla dörddən az nəhəng sistemə sahib olduğunu söylədi.

Bunun əvəzinə, mövcud günəş sistemimizlə uyğunlaşma ehtimalı təxminən 10 dəfə çox olan bir model, kütlə baxımından Uran və Neptuna bənzədilən itirilmiş bir dünya da daxil olmaqla beş nəhənglə başladı. Bu əlavə planet, Uran və Neptun kimi buzlu maddələrlə zəngin bir "buz nəhəngi" ola bilərdi, Nesvorny izah etdi.

Kompüter modeli Nesvorny-yə potensial əlavə planetin Günəş sistemimizdən getməsini əks etdirən bir video hazırlamağa imkan verdi.

Tədqiqatçılar Günəş sisteminin təqribən 600 milyon yaşında olanda nəhəng planetləri və kiçik dünyaları dağıdan böyük bir qeyri-sabitlik dövrü keçdiyini söylədi. Nəhayət, Yupiterlə cazibə qarşılaşmaları, təxminən 4 milyard il əvvəl sirr dünyasını ulduzlararası kosmosa atmış olardı.

Nesvorny qeyd etdi ki, bu tapıntılar nə qədər fantastik səslənsə də, bu yaxınlarda ulduzlararası məkanda çox sayda sərbəst üzən dünyalar aşkar edilmişdir. Beləliklə, planetlərin günəş sistemlərindən çıxarılması ümumi ola bilər.

Nesvorny, SPACE.com-a verdiyi açıqlamasında "Əsər xarici günəş sisteminin ilk tarixi ilə əlaqədar maraqlı suallar qaldırır" dedi. "Məsələn, ənənəvi olaraq, tədqiqatların əksəriyyəti nəhəng planetlərə, peyklərinə, Kuiper kəmər obyektlərinə və qarşılıqlı əlaqələrinə həsr olunmuşdu. İndi xarici günəş sistemində olan şey. Bəs Marsdan Yer kürəsinə qədər olan böyük bədənlərə? xarici cisim sistemində meydana gələn və sonradan ortadan qaldırılan bu cür cisimlər? Olmasa niyə? "

"Bu, sadəcə bir başlanğıcdır" dedi Nesvorny. "Həqiqətən beşinci planetin olub olmadığını görmək üçün çox işləmək lazımdır. Özümü tam əmin etmirəm."

Nesvorny'nin araşdırması Astrophysical Journal Letters jurnalında onlayn olaraq ətraflı şəkildə izah edilmişdir.


Günəş Sisteminin - Astronomiyanın meydana gəlməsinin ilk mərhələlərində planetlər atıldı

Nəhəng planetlərin geniş radial məsafəsi də daxil olmaqla Günəş Sisteminin bir sıra xüsusiyyətləri, planetlərin xarici disk planetesimalları ilə orbital enerji və impuls mübadiləsi yolu ilə radial olaraq köçdükləri izah edilə bilər. Xüsusilə Neptunun planetezimal yönümlü köçü, Kuiper kəmərinin dinamik quruluşunda güclü bir vəkilə sahibdir. Yupiterin Neptun sinifindəki bir planetlə sıx qarşılaşmaları ilə erkən mərhələlərdə dinamik bir qeyri-sabitliyin baş verdiyi düşünülür. Qarşılaşmalar nəticəsində Yupiter cari orbital eksantrikliyini qazandı və yer kürəsindəki planetlərin yaşaması üçün və asteroid qurşaq məhdudiyyətlərindən astronomik vahidin bir hissəsi ilə içəri sıçradı. Planet qarşılaşmaları ayrıca Yupiter Trojanlarını və nəhəng planetlərin nizamsız peyklərini ələ keçirməyə kömək etdi. Burada planetlərin miqrasiyası / qeyri-sabitlik modellərinin indiki arxitekturasından necə məhdudlaşdırıla biləcəyini müəyyənləşdirmək üçün ilk Günəş Sisteminin dinamik təkamülünü müzakirə edirik. Konkret olaraq, Günəş Sistemində əvvəlcə Saturn və Uran arasında rezonanslı bir orbitdə üçüncü bir buz nəhəngi ola biləcəyinə dair fikirləri nəzərdən keçiririk. Bu fərziyyə planeti, qeyri-sabitlik dövründə ulduzlararası boşluğa atıldı. Kuiper kəmər nüvəsi və trans-Neptun bölgəsindəki digər dinamik quruluşlar atılan planet üçün dəlil ola bilər. Neptunun protosolar dumanlığının dağılmasından sonra bir neçə on milyonlarla il ərzində xarici planetesimal diskə köç etdiyi qeyri-sabitliyin ilkin versiyasına üstünlük veririk. Əgər belədirsə, planet miqrasiyası / qeyri-sabitlik, Gec Ağır Bombardmanın səbəbi deyildi. Qeyri-sabitlik dövründə Merkuri orbiti həyəcanlanmış ola bilər.


Günəş Sisteminin - Astronomiyanın meydana gəlməsinin ilk mərhələlərində planetlər atıldı

Günəş sistemi planetləri ilə bağlı üç suala cavab veririk: Onların sayını nə müəyyənləşdirdi? Niyə onların orbitləri dairəvi və bərabərdir? Yarandıqları müddət nə qədər çəkdi?

Kiçik cisimlərin diskindəki qaçaq yığılma cəsədlərin kiçik bir hissəsinin digərlərindən daha böyük böyüməsi ilə nəticələndi. Bu böyük cisimlər bütün cisimlərin viskoz qarışmasında üstünlük təşkil edirdi. Kiçik cisimlərin dinamik sürtünməsi böyüklərin təsadüfi sürətlərini soyudu. Kiçik cisimlərin təsadüfi sürətləri qarşılıqlı toqquşmalar və / və ya qaz sürüşməsi ilə soyudulurdu. Böyük cisimlərin orbital ayrılmaları qidalanma zonaları qədər geniş olduqda qaçış artımı sona çatdı. Bunun ardınca oliqarxik böyümə, böyük cisimlərin oxşar kütlələri və bərabər aralı yarı böyük oxları saxladığı dövrdə davam etdi. Oliqarxlar böyüdükcə saylarının sıxlığı azaldı, ancaq səth kütlələrinin sıxlığı artdı. Böyük cisimlər böyüdükcə, kiçiklərin toqquşma parçalanma şəlaləsi nəticəsində kiçik olduqlarını düşünərək planet meydana gəlməsinin standart müalicələrindən uzaqlaşırıq. Buradan belə çıxır ki, oliqarxiya günəş sisteminin təkamülünün qısa bir mərhələsidir.

Oliqarxların səth kütləsi sıxlığı kiçik cisimlərlə uyğunlaşdıqda, dinamik sürtünmə artıq viskoz qarışığı tarazlaya bilmədi, beləliklə sürət dispersiyası orbitlərinin keçdiyi ölçüdə artdı. Bununla oliqarxiyanın sonu gəldi. Bundan sonra baş verənlər planet sisteminin daxili və xarici hissələrində fərqlənirdi. Planetlərin səthlərindən qaçma sürətlərinin orbitlərindən qaçma sürətlərinə nisbətlərinin birlikdən kiçik olduğu daxili hissədə, təsadüfi sürətlərin qaçma sürətləri ilə müqayisə edildikdən sonra böyük cisimlər toqquşub birləşdi. Bu nisbətlərin birlikdən daha böyük olduğu xarici hissədə, bəzi böyük cisimlərin təsadüfi sürətləri atılana qədər artmağa davam etdi. Hər iki hissədə də, böyük cisimlərin say sıxlığı, nəticədə aralarındakı cazibə qarşılıqlı təsirlərinin geniş miqyaslı xaos yaratmayacağı dərəcədə azaldı. Bundan sonra onların orbital eksantrikliyi və meylləri qalan kiçik cisimlərdən gələn dinamik sürtünmə ilə azaldı.

Planet meydana gəlməsində son və ən uzun mərhələ kiçik cisimlərin təmizlənməsi idi. Bu mərhələni başa düşməyimiz qeyri-müəyyənliklə doludur. Sağ qalan protoplanetlər öz orbitləri ətrafında kiçik cisimləri yığma qabiliyyətini maneə törədən geniş boşluqları təmizlədi. Buna baxmayaraq, daxili planet sistemində kiçik cisimlərdəki bütün materiallar planetlərin içərisində qaldı. Xarici planet sistemindəki kiçik cisimlər, ehtimal ki, Günəş sistemi dövründə toplana bilməzdi. Planetimal heyvanların ikinci nəsli kiçik bədənlərin diskində ya toqquşma laxtalanma, ya da cazibə qeyri-sabitliyi ilə əmələ gələ bilər. Xarici planet sistemində, kilometr ölçüsü və ya daha böyük olan cisimlər təsadüfi sürətlərini orbitləri qonşu protoplanetlərin üzərindən keçənə qədər həyəcanlandırmış olardı. Nəticədə ya Günəşdən qaçsaydılar, ya da Oort Buludunun sakinləri olardılar. Mühüm bir fərq budur ki, daxili planetlərin böyüməsi təmizlənmə yolu ilə davam edir, xarici planetlərin yığılması isə oliqarxiyanın sonuna qədər tamamlanır. Bu nəticələr protoplanetar diskin səth sıxlığının daxili planet bölgəsindəki minimum günəş kütləsi dumanlığına, xarici planet bölgəsindən isə bir neçə dəfə daha böyük olduğuna işarə edir. Təmizləmə vaxtı ölçüsü daxili planet bölgəsindəki həndəsi kəsikdə yığılma dərəcəsi və xarici planet bölgəsində cazibə gücləndirilmiş en kəsikdə atılma dərəcəsi ilə təyin edildi. Birincisi bir neçə yüz milyon il, ikincisi bir neçə milyard il idi. Lakin Uran və Neptun kütlələrinin çoxunu oliqarxiyanın sonuna qədər əldə etdikləri üçün, bəlkə də Yerdən əvvəl meydana gəlmiş ola bilər!

Yuxarıdakı ssenarinin bir neçə nəticəsini qeyd etmək lazımdır. Müqayisə edilə bilən ölçülü protoplanetlər arasındakı təsirlər daxili planet sistemində yaygındı, xarici deyil. Xarici planet sistemindən çıxarılanlar arasında oliqarxiyadan sonra kütləsi Yerdən çox olan bir neçə cisim və təmizlənmə zamanı Oort kometa buludunu doldurmaq üçün kifayət qədər kilometr ölçülü cisim var. Təmizlik işlərinin sonu xaricində toqquşmalar Uran və Neptunun kilometr ölçülü cisimlərin atılmasına mane oldu. Yalnız Yupiter və daha az dərəcədə, Saturn Oort Buludunu kilometr ölçülü kometlərlə doldurmaq qabiliyyətinə sahib idi.


Hoth kimi dondurulmuş planet, milyardlarla il əvvəl günəş sistemindən qovuldu

Hothun həqiqətən mövcud olduğunu və ya wampa və tauntaunların gerçək olduğunu söyləməyək, amma günəş sistemimizin ilk və şiddətli günlərində dəhşətli bir dondurulmuş planet yayılmışdı - bəlkə də çox uzaq bir qalaktikaya.

Hoth versiyamız nə olursa olsun, bəzi astronomların axtardıqları tutulmayan doqquzuncu planet ola bilər. Doğrudan da Planet 9 olsaydı, tapmaq istəyən hər kəs, günəş sistemindən əsrlər əvvəl ayrıldığını tapmaq məyus olardı. Yeni araşdırmalar bir vaxtlar Saturn və Uran arasında cazibə qüvvələri tərəfindən atılan nəhəng bir buz nəhəngi olduğunu tapdı. Planetlərin Günəş sistemindəki qeyri-adi düzülüşü, bir qrup elm adamının sirr buz nəhənginin necə meydana gəldiyini müəyyənləşdirmək üçün onu tərtib edən simulyasiyalar yaratmasına səbəb oldu.

“Günəş sistemi ilə əlaqədar TESS və Kepler kimi ekzoplanet aşkarlama anketlərinin tiplərinə zidd görünən bir neçə şey var”, - bu yaxınlarda dərc olunan bir araşdırmaya rəhbərlik edən Karneqi Elm İnstitutu postdoktor yoldaşı Matt Clement. İkar, SYFY WIRE-ə izah edir.

Kosmik həyətimiz qəribədir (yalnız burada yaşadığımız üçün normal olduğunu düşünürük). Günəşə bənzər ulduzların ətrafında dövr edən bir çox planet sistemindən fərqli olaraq, burada isti super Yerlər yoxdur. Bunlar Yerdən daha böyük, lakin Neptundan daha kiçik planetlərdir. Onlar mütləq qayalıq və ya məsafədən məskunlaşmaq məcburiyyətində deyillər, amma Süd Yolu boyunca süper Yerlər yayılmış olsa da, günəş sistemində bu ölçü aralığında heç bir şey yoxdur. İsti super Yerlər Günəşə bənzər ulduzların təxminən yarısı ətrafında dövr edir. Onların istiliyi ulduzlarına bu qədər yaxın orbitdən gəlir, bəs ulduzumuza ən yaxın olan planetlər niyə müqayisədə bu qədər kiçikdir?

Clement, Yupiterin meydana gəldiyi müddətdə bu qədər qaz və toz yediğinə, materialın Günəşə yaxın planetlərə doğru getməməsini təmin edən böyük bir cazibə gücünə sahib olduğuna inanır. Onun kölgəsində böyümək üçün mübarizə apardılar.

"Daxili Günəş sistemi, Günəşin doğulmasından nisbətən qısa müddət sonra kütlə və planet əmələ gətirən materialdan kifayət qədər ac qalmış olmalıdır" dedi. “Bunun mümkün səbəblərindən biri Yupiterin bu qədər sürətlə böyüməsidir, cazibə narahatlığının maddənin böyüyən Venera, Yer və Marsa doğru getməsinə mane oldu. Beləliklə, Yer kimi yerüstü planetlər Yupiterin sürətli formasiyasının sol qırıntılarından böyüdü. ”

Planet, ehtimal ki, çox uzaqdakı bir qalaktikaya düşdü, yuxarıdakı Urana bənzəyirdi. Kredit: NASA

Digər ulduz sistemlərində müşahidə olunanlara uyğun olmayan yalnız daxili planetlər deyil. Yaşadığımız kosmos hissəsindəki bir başqa qəribə şey, daha arxada gizlənən daha böyük planetlərin digər sistemlərdəki nəhəng ekzoplanetlərdən fərqli olmasıdır. Kütləsi və ulduzundan məsafəsi Jupiter və Saturna bənzər ekzoplanetlərin dairəvi və bir-birlərindən daha az dairəvi dairələri var. Digər ulduz sistemlərinin rezonanslı orbitlərdə bir-birinə daha yaxın olan planetlərlə meydana gəldiyi düşünülür, bir planetin öz ulduzunu hər Y döndüyü zaman üçün X dəfə dövr edər. Məsələ burasındadır ki, bu tənzimləmələrdəki planetlər, onlardan biri sistemdən atılarsa xaosa meyllidir.

"Bu tip sistemlər, planetlərin itirildiyi və atıldığı şiddətli orbital qeyri-sabitlik yaşayır və qalanları sürətlə hərəkət edir və müşahidə etdiyimiz eliptik orbitlərə və geniş aralı orbital quruluşlara qovuşur" dedi Clement.

Günəş sisteminin necə uyğun olmayan bir ulduz sisteminə çevrildiyi, indi bir neçə milyard il geri qayıtdıqda daha da qəribə olur. Nəhəng planetlərin bir çox başqa sistemlərdə olduğu kimi bir-birlərinə yaxın bir şəkildə meydana gəldikləri və orbitlərində fırlandıqları düşünülür və cazibə qeyri-sabitliyi kosmosa uçana qədər orada ən az bir başqa buz nəhəngi ola bilərdi. Clement və qrupu, günəş sistemini təməlsizləşdirən və yenidən quran 6000-dən çox kompüter simulyasiyasını işə saldıqdan sonra bunu gördük. Bəzi əvvəlki simulyasiyalarda Uran və ya Neptunun Saturnla arxadan vurulduğu zaman atıldığı göstərilmişdir. Digərləri isə bir planetin boşluğa atılması üçün güclü olmayan yalnız mülayim qeyri-sabitlik göstərdi.

Clement komandasının idarə etdiyi yeni simulyasiyalar fərqli bir şey ortaya qoyur. Yupiter və Saturn əvvəlcə bir-birlərindən daha da meydana çıxsaydılar və Yupiterin Saturnun hər bir orbitində iki orbiti tamamlayacaq şəkildə yerləşsəydilər, hər iki planet də öz orbitlərini bu gün izlədikləri daha eliptik yollara çevirən qazla qarşılıqlı əlaqədə olardı. Bu hələ hipotetikdir, çünki baş verə biləcəklər üçün bir çox ehtimal var. Tədqiqatçıların simulyasiyadan sonra nəyin harada ən uyğun şəkildə uyğunlaşdığını görmək üçün simulyasiya aparmaları lazım idi.

"Əvvəlcə nəhəng planetlərin necə böyüdüyünü və özlərini kompakt, rezonanslı orbit zəncirlərinə çevirdiklərini simulyasiya etdik" dedi. “Sonra bütün müxtəlif qeyri-sabitlik imkanlarını öyrənmək üçün bu zəncirlərin minlərlə kompüter simulyasiyasını həyata keçirdik. Nəhayət, nəhəng planetlərin hansı 'doğum konfiqurasiyalarının' ən çox ehtimal olunduğunu görmək üçün bu sistemlərin son quruluşları ilə əlaqədar vacib cəhətləri Günəş sisteminin həqiqi arxitekturası ilə müqayisə etdik. "

Günəş diri qaldığı müddətdə, Clement, orbitlərin olduqca sabit qalacağına inanır, lakin Merkurinin Veneraya çırpılıb uzaq bir zamanda yola salınma ehtimalı var. Ən azından bu yaxınlarda Günəş sistemimizdə tampon planetlərin oyunlarının olacağına bənzəmir.


Nəhəng planet Günəş sistemindən atıldı

Rəssamın ilk günəş sistemindən atdığı bir planet haqqında təəssüratı. Southwest Araşdırma İnstitutunun təsviri

(PhysOrg.com) - Mütəxəssis bir şahmat oyunçusunun kraliçanı qorumaq üçün bir parça qurban verdiyi kimi, günəş sistemi nəhəng bir planetdən imtina edib dünyanı əsirgəmiş ola bilər. Astrofizik Jurnal Məktubları.

"Günəş sisteminin erkən təkamülü ilə bağlı hər cür ipucularımız var" deyir Southwest Araşdırma İnstitutundan müəllif Dr. David Nesvorny. "Bunlar Kuiper Kəməri kimi tanınan kiçik cəsədlərin trans-Neptunya populyasiyasının analizindən və Ay krateri rekordundan gəlir."

Bu ipuçları, nəhəng planetlərin orbitlərinin Günəş sisteminin yalnız 600 milyon yaşında olduğu zaman dinamik bir qeyri-sabitlikdən təsirləndiyini göstərir. Nəticədə nəhəng planetlər və kiçik cisimlər bir-birlərindən uzaqlaşdılar.

Bəzi kiçik cəsədlər Kuiper Kəmərinə doğru hərəkət etdi, bəziləri isə içəriyə səyahət edərək quru planetlərinə və Aya təsir göstərdi. Nəhəng planetlər də hərəkət etdi. Məsələn, Yupiter, əksər kiçik cəsədləri bayıra səpələndi və içəriyə doğru hərəkət etdi.

Lakin bu ssenari problem yaradır. Kiçik cisimlərlə qarşılıqlı əlaqədən gözlənilən kimi Yupiterin orbitindəki yavaş dəyişikliklər, yer kürəsindəki planetlərin orbitlərinə çox böyük bir təkan vermiş olardı. Daxili günəş sistemini qarışdırmaq və ya pozmaq və bəlkə də Yerin Mars və ya Venera ilə toqquşmasına səbəb olur.

"Həmkarlar bu problemə dair ağıllı bir yol təklif etdilər" deyir Nesvorny. "Xarici günəş sistemindəki dinamik qeyri-sabitlik dövründə Yupiterin Uran və ya Neptundan ayrıldığı zaman Yupiterin orbitinin sürətlə dəyişməsini təklif etdilər." Məlum olduğu kimi "tullanma-Yupiter" nəzəriyyəsi daxili Günəş sistemi üçün daha az zərərlidir, çünki Yupiter atlanarsa quru planetləri ilə Yupiter arasındakı orbital birləşmə zəifdir.

Nesvorny, tullanma-Yupiter nəzəriyyəsini yoxlamaq üçün erkən günəş sisteminin minlərlə kompüter simulyasiyasını həyata keçirdi. Ümid etdiyimiz kimi, Yupiterin Uran və ya Neptundan səpələnərək atladığını tapdı. Atladıqda, Uran və ya Neptun günəş sistemindən kənarlaşdırıldı. "Bir şey açıq-aşkar səhv idi" deyir.

Bu nəticələrdən motivasiya olunan Nesvorny, erkən günəş sisteminin dörd deyil, beş nəhəng planetə sahib ola biləcəyini düşündü. Simülasyonları Uran və ya Neptuna bənzər kütləsi olan əlavə bir nəhəng planetlə idarə edərək, şeylər birdən yerinə düşdü. Yupiter tərəfindən bir planet Günəş sistemindən atıldı və dörd nəhəng planet geridə qaldı və Yupiter yerdəki planetləri narahat etmədən atlayaraq sıçradı.

"Günəş sisteminin başlanğıcda dörddən çox nəhəng planetə sahib olması və bəzilərini atması ehtimalı, bu yaxınlarda ulduzlararası kosmosda çox sayda sərbəst üzən planetin aşkarlanması baxımından düşünülür və planetin atılma prosesinin ola biləcəyini göstərir. adi bir hadisə "dedi Nesvorny.


Yupiter 4 milyard il əvvəl nəhəng bir planeti Günəş sistemindən qovdu

4 milyard il əvvəl Yupiterin Günəş sistemindən atdığı Neptuna bənzər bir planet haqqında bir sənətkarın təəssüratı. Şəkil krediti: SWRI. Planetlərarası şahmat oyunundan kənar bir şeyə bənzəyir. Ya da fasilə zamanı günəş sistemimiz oyun meydançası.

Toronto Universitetinin astrofizikləri, təxminən dörd milyard il əvvəl Yupiterlə yaxın bir qarşılaşmanın ümumiyyətlə başqa bir planetin günəş sistemindən atılması ilə nəticələnə biləcəyini tapdılar.

Günəş sisteminin meydana gəldiyi dövrdə Yupiter, Saturn, Uran və Neptuna əlavə olaraq beşinci nəhəng qaz planetinin mövcudluğu və bu gün bildiyimiz mdash ilk dəfə 2011-ci ildə irəli sürülmüşdür. Ancaq mövcud idisə, necə itələdi? çıxdı?

İllərdir elm adamları bu qovulmanın ya Saturn, ya da Yupiter olduğunu şübhə edirdilər.

T-nin astronomiya və astrofizika şöbəsinin U.-də doktorluq namizədi və yeni Astrophysical Journal-da yayımlanan yeni bir araşdırmanın aparıcı müəllifi Ryan Cloutier, "Dəlillərimiz Yupiterə işarə edir" dedi.

Planet ejeksiyonları, cisimlərdən birinin Günəşin kütləvi cazibə qüvvəsindən qopduğu qədər sürətləndiyi yaxın bir planetar qarşılaşma nəticəsində meydana gəlir. Bununla birlikdə, nəhəng planetlərin bir-birlərini çıxara biləcəyini irəli sürən əvvəlki tədqiqatlar, bu cür şiddətli qarşılaşmaların nəhəng planetlərin bilinən ayları və onların yörüngeleri kimi kiçik cisimlər üzərində təsirini düşünməmişdir.

Beləliklə, Cloutier və həmkarları diqqətlərini ay və yörüngələrə yönəldərək müasir Kallisto və Lapetus traektoriyalarına, Yupiter və Saturn ətrafında dövr edən müntəzəm aylara əsaslanan kompüter simulyasiyaları inkişaf etdirdilər. Daha sonra hər birinin cari orbitini meydana gətirmə ehtimalını, ev sahibi planetin fərziyyə planetini xaric etməsindən məsul olduğu, hər bir ayın orijinal orbitində ciddi narahatlığa səbəb olan bir hadisəni ölçdülər.

"Nəticədə, Yupiterin Callisto orbitində bir ay saxlayarkən beşinci nəhəng planeti atmağa qadir olduğunu gördük" dedi Scarborough'daki Toronto Universitetinin Planet Elmləri Mərkəzində məzun olan Kloutier. "Digər tərəfdən, Saturn üçün bunu etmək çox çətin olardı, çünki Iapetus həddindən artıq həll olunmamış və indiki trayektoriyası ilə uzlaşması çətin olan bir orbitlə nəticələnmiş olardı."

Bulgular, Yupiter və ya Saturn, beşinci nəhəng bir planeti atmış ola bilərmi? & # 8221 adlı bir məqalədə, Astrofizik jurnalının 1 Noyabr sayında dərc edilmişdir.


Türkiyənin Elazığdakı Fərqli Evlərdə Radon Konsentrasiyasının Ölçülməsi və Yerdəki Gamma Radiasiyası

GİRİŞ

İnsanlar davamlı olaraq yer qabığındakı radioaktiv nuklidi və kosmik şüa mənbələrini əhatə edən yer səthinə əsaslanan təbii radiasiyaya məruz qalırlar. Radon və qızları ətraf mühitin radiasiyasına və əhalinin tənəffüs orqanlarında doza yığılmasına ən böyük töhfə verir. Bağlı radon üçün vacib təbii radioaktiv mənbələr əsasən onun altındakı torpaq, ev tikinti materialları və ev suyudur. Bağlı radondan yaranan radiasiya dozası və nəsillərinin səviyyəsi dünyada əhalinin aldığı fonun böyük bir hissəsidir.

Ümumiyyətlə, təbii radioaktiv mənbələr yer və kosmik mənbə mənbələri olmaqla iki qrupa bölünə bilər. Yer mənşəli radiasiya mənbələri günəş sistemi əmələ gəlməsindən (məsələn, uran, torium və kalium) gəlir (1). Radionuklidlərin aktivlik konsentrasiyası torpaq və süxur tipinə görə dəyişir. Radioaktivlik konsentrasiyası havanın 1 m səviyyəsində udulmuş doz gücünü təmsil edir (2) və dozanın intensivliyi yer səthindəki radionuklidlərlə çox bağlıdır. Çökmə və fosfat süxurların radioaktivlik konsentrasiyası daha yüksək olsa da, vulkanik süxurlardakı radioaktivlik konsentrasiyası çökmə süxurlardan nisbətən daha yüksəkdir. Metamorfizm süxurları tərkibindəki (3) ilə eyni radioaktivlik konsentrasiyasına malikdir. Torpaq mənşəli 238 U, 232 Th quru radioelementi və onların seriyası daxildir və 40 K kristal süxurlar bölgələrində çökmə süxurlar bölgələrindən nisbətən yüksək olan qamma radiasiyasına malikdir (4).

Tikinti materialları, daxili yaşayış yerlərində əlavə radon konsentrasiyası olan təbii radioaktiv mənbələrdən biridir. Xarici radiasiyanın çox hissəsi uran və toriumun azalma seriyası və kalium radioelementinin yaratdığı qamma radiasiyasından gəlir. Əsasən tənəffüs yollarını təsir edən daxili radiasiyaya məruz qalanların əksəriyyəti tikinti materiallarından və torpaq altından gələn radon və qızları ilə əlaqədardır (5). 222 Rn 238 U parçalanma seriyasından (226 Ra-dan) istehsal olunur, yarı ömrü 3.82 gün olan bir neçə qatı və qısamüddətli radioizotoplara çevrilən nəcib və radioaktiv qazdır. Daxili radon konsentrasiyasına ən çox qatqı təmin edən amil binanın altındakı torpaqdan qaynaqlanır (6).

Radon və qızının məruz qalması insan üçün xərçəng risklərini artıra bilər (məsələn, ağciyər xərçəngi). Beynəlxalq Radioloji Qoruma Komissiyası (IRPC) daxili radon konsentrasiyası üçün yuxarı həddi ildə 200-600 Bqm - 3 tövsiyə etmişdir. Komissiyaya görə, 400 Bqm - 3 məruz qalma mühitində yaşayan insanlar üçün ağciyər xərçəngi riski təxminən 6% artır (7, 8).


Planetin meydana gəlməsinin iki mərhələsi erkən günəş sistemi memarlığını izah edə bilər

Gənc ulduz V883 Orionis ətrafında planet quran diskin bu görüntüsü ALMA tərəfindən uzun baza rejimində əldə edilmişdir. Bu ulduz hazırda parıldamaqdadır, bu da su qar xəttini ulduzdan daha da itələmiş və ilk dəfə aşkarlanmasına imkan vermişdir. Kredit: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO).

Meteoritlərin və digər planetar materialların geokimyəvi analizləri Günəş sisteminin mənşəyi və təkamülü barədə mühüm ipucları verir. Məsələn, protoplanetar diskdəki ilkin rezervuarları əks etdirən nükleosintetik izotop anomaliyaları, Günəş sistemi materiallarının kəskin şəkildə iki fərqli qrupa bölündüyünü göstərir, bunlar ümumiyyətlə daxili ilə xarici günəş sisteminə uyğun olaraq şərh olunur. Bu qədər yaxşı ayrılmış qrupların mövcudluğunu izah etmək üçün irəli sürülən bir fərziyyə nəhəng Yupiter planetinin (günəş sisteminin başlanmasından 1 milyon il sonra) erkən meydana gəlməsinin protoplanet diskdə bir boşluq yaratması və köçürülməsini qadağan etməsidir. materialları boşluqdan keçir, buna görə də bu su anbarlarını ayrı tutun.

Oxford Universitetindən Tim Lichtenberqin rəhbərlik etdiyi son bir araşdırma, protoplanetar diskin təkamülünün ədədi modelləşdirilməsindən istifadə edərək, bu kompozisiya ikiliğinin əvəzinə qondarma qar xəttinin hərəkəti ilə əlaqəli planet meydana gəlməsinin iki mərhələsi ilə izah edilə biləcəyini göstərdi. Qar xətti, protoplanet diskindəki sərhəd bölgəsidir ki, onun xaricində su buxarının su buzuna sabitləşə biləcəyi və temperaturun protosundan uzaqlaşması ilə azaldığından mövcud olmuşdur. Komandanın modelləşdirməsinə görə, disk təkamülünün ilk mərhələlərində qar xətti, yoğun bir disk meydana gəldiyi və viskoz olaraq istiləndiyi üçün Günəşdən uzaqlaşaraq xaricə doğru hərəkət etdi. Daha sonra disk təkamülünün sonrakı mərhələlərində qar sıxlığı azaldığından qarın xətti içəriyə doğru hərəkət etdi və bunun əvəzinə diskin temperaturu ulduz şüalanması ilə idarə olundu. Vacibdir ki, bu simulyasiyalarda planetesimalların əmələ gəlməsi tercihen qar xətti ətrafında baş verir. Nəticədə qar xəttinin bu hərəkəti, diskin fərqli bölgələrini seçən iki fərqli planet meydana gəlməsi epizodu yaratdı. Bu bölgələr əvvəlcə fərqli izotopik kompozisiyalara sahib idilərsə, bu hərtərəfli model günəş sistemi obyektlərində müşahidə olunan izotopik ikitirəlik və kompozisiya dəyişməsini protoplanetary disk təkamülünün və sonrakı materialların heterojen yığılmasının təbii nəticəsi olaraq izah edə bilər. Bu səbəbdən Yupiterin erkən formalaşmasından asılı olaraq əvvəllər təklif olunan modelə alternativ təşkil edir. DAHA ÇOX OXU


Videoya baxın: Planetlər ay ilə yer arasında olsaydı.. (Sentyabr 2021).