Miért nem vált a Föld szuperfölddé?

 

A bolygórendszerek keletkezésének egy különleges állomásához kötik azt, hogy a Föld nem lett a jelenleginél jóval nagyobb bolygó. A Rice Egyetem számolt be a Nature Astronomy szakfolyóiratban közzé tett kutatásról, amelyet André Izidoro asztrofizikusuk vezette nemzetközi csoport jegyzett. „Valami történt a Naprendszerben, ami miatt nem nőtt tovább és nem vált szuperfölddé otthonunk” – mondta a szakember. A szuperföldek az exobolygó-rendszerek közel harmadában megtalálhatóak.

A kutatók szuperszámítógépes szimulációkat végeztek arról, hogy miként született meg a Naprendszer, a szimulációt különféle paraméterekkel, több száz alkalommal futtatták le. Az eredményekben olyan gyűrűk jöttek létre, amilyeneket számos formálódó exobolygó-rendszer felvételén láthatunk már a modern technikának köszönhetően, távoli, fiatal csillagok körül. A kutatók által így létrehozott modell a Naprendszer számos egyedi tulajdonságát kiválóan megmutatta, a bolygópályáktól kezdve a bolygók kémiai összetételéig, a kisbolygóöv vagy épp a Neptunuszon kívüli Kuiper-öv objektumaiig.

Gyűrűk egy exobolygó-rendszerben.
Forrás: Andrea Iselle / Rice University / ALMA

A modell alapján három gyűrűbe rendeződhetett az anyag a Naprendszer születésekor, és ez vezetett el ahhoz, amit ma Naprendszerként ismerünk. A protoplanetáris korong porszemcséi a korai elképzelések szerint egyenletesen sűrűsödve hozták létre a bolygókat, azonban később, számítógépes modellezés során kiderült, hogy az ilyen, egyenletes protoplanetáris korongokból egyáltalán nem jönnek létre bolygók, mert minden poranyag a csillagba hullik.
Ezért valamire szükség van, ami megakadályozza ezt a végzetüket: ehhez tökéletes megoldást jelent, ha a korong nyomásviszonyai egyenetlenek. Az ilyen nyomásbuckák, ahogy Izidoro nevezte, képesek megállítani az anyagokat a csillag felé tartó úton, e nyomásbuckák azok, amelyek miatt gyűrűkbe sűrűsödik a por a csillag körül, és az ennek köszönhetően már bolygókká állhat azután össze.

A nyomásbuckák s velük a nagyobb sűrűségű gyűrűk kialakulása egy egyszerű folyamat terméke: a protoplanetáris korong anyagai a csillaghoz közeledve melegebb helyre kerülnek, ahol az egyes anyagok képesek elpárologni. Amikor a korong anyagából egy-egy, korábban szilárd összetevő így elpárolog, nyomási egyenetlenség keletkezik. A hőmérséklet-különbségek számlájára írható az is, hogy a Naprendszer egyes helyein keringő égitestek összetétele eltérő, ezért vannak kőzetbolygók legbelül, gázóriások középütt, és jégbolygók a külső régiókban.

  A nap, amikor Edison az éjszakát nappallá változtatta

Az eltérő hőmérséklet eltérő párolgást okoz, ez pedig nyomás-anomáliákat eredményez, amelyek végül a bolygók és más égitestek kialakulásáig juttatják el a protoplanetáris korong porát.
Forrás: Rice University / Rajdeep Dasgupta

A Naprendszer kialakulásakor 3 ilyen gyűrű született, ahol a por összesűrűsödött, ezek egyike, a legbelső az, ahol a Föld is kialakult, annak köszönhetően, hogy a gyűrűben lévő por képes volt bolygócsírákká összeállni. Gyakorlatilag a nyomásbuckák és a belőlük létrejött gyűrűk tekinthetők a bolygók szülőszobáinak: a szimulációk során a porszemcséktől a kicsiny morzsákon át nagyobb égitestekig sikerült követni a végül kész bolygót eredményező fejlődést.
A modell azt is megmagyarázta, hogy miért lettek pont akkorák a bolygók, mint amekkorának ismerjük őket. Míg számtalan bolygókeletkezési modell szerint a Marsnak a jelenlegi méreténél tízszer nagyobbnak kellene lennie, itt most a megfelelő méretűvé vált a szimulációkban.

Izidoro elmondta, hogy akkor vált a modellszámításokban szuperfölddé bolygónk, amikor a Naprendszer 3 gyűrűszerű övezete közül a középső túl későn alakult ki, ugyanis ilyenkor már meglehetősen sok anyag bekerült a Naprendszer belső övezetébe, amelyek azonban a legbelső gyűrűben kialakuló bolygók anyagához …read more


Source:: National Geographich

      

(Visited 1 times, 1 visits today)




Dancing with the Stars első élő show szeptember 25-én!