Çok eski zamanlardan beri, insanlar Evrenin nasıl geldiğinin cevabını arıyorlar. Bununla birlikte, sadece son birkaç yüzyıl içinde, Bilimsel Devrim ile baskın teorilerin doğası gereği ampirik olmuştur. Bu süre zarfında, 16. ila 18. yüzyıllar arasında, gökbilimciler ve fizikçiler Güneşimizin, gezegenlerin ve Evren'in nasıl başladığına dair kanıta dayalı açıklamalar formüle etmeye başladılar.
Güneş Sistemimizin oluşumu söz konusu olduğunda, en yaygın kabul gören görüş Nebular Hipotez olarak bilinir. Özünde, bu teori Güneş'in, gezegenlerin ve Güneş Sistemi'ndeki diğer tüm nesnelerin milyarlarca yıl önce belirsiz materyallerden oluştuğunu belirtir. Başlangıçta Güneş Sisteminin kökenini açıklamak için önerilen bu teori, tüm yıldız sistemlerinin nasıl ortaya çıktığı konusunda geniş çapta kabul gören bir görüş haline geldi.
Bulutsu Hipotezi:
Bu teoriye göre, Güneş ve Güneş Sistemimizin tüm gezegenleri dev bir moleküler gaz ve toz bulutu olarak başladı. Sonra yaklaşık 4,57 milyar yıl önce bulutun çökmesine neden olan bir şey oldu. Bu, geçen bir yıldızın veya bir süpernovadan gelen şok dalgalarının sonucu olabilirdi, ancak sonuç, bulutun merkezinde yerçekimi çöküşüydü.
Bu çöküşten toz ve gaz cepleri daha yoğun bölgelere toplanmaya başladı. Yoğun bölgeler gittikçe daha fazla madde çektiğinden, momentumun korunması dönmeye başlamasına neden olurken, artan basınç ısınmasına neden oldu. Malzemenin çoğu merkezdeki bir topla sonuçlanırken, maddenin geri kalanı etrafında dönen bir diske yaslandı. Merkezdeki top Güneşi oluştururken, malzemenin geri kalanı protoplantary diske dönüşür.
Toz ve gazın birlikte yerçekimine uğradığı ve daha da büyük gövdeler oluşturmak için birleştiği bu diskten toplanarak oluşan gezegenler. Daha yüksek kaynama noktaları nedeniyle, sadece metaller ve silikatlar Güneş'e daha yakın katı halde mevcut olabilir ve bunlar sonunda Merkür, Venüs, Dünya ve Mars'ın karasal gezegenlerini oluşturur. Metalik elementler sadece güneş bulutsusunun çok küçük bir kısmını içerdiğinden, karasal gezegenler çok büyük büyüyemedi.
Buna karşılık, dev gezegenler (Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün), malzemenin uçucu buzlu bileşiklerin katı kalması için yeterince soğuk olduğu Mars ve Jüpiter'in yörüngeleri arasındaki noktanın ötesinde oluştu (yani Frost Hattı). Bu gezegenleri oluşturan buzlar, karasal iç gezegenleri oluşturan metallerden ve silikatlardan daha boltu, bu da büyük hidrojen ve helyum atmosferini yakalayacak kadar büyük büyümelerine izin verdi. Asteroid Kuşağı, Kuiper Kuşağı ve Oort Bulutu gibi bölgelerde asla gezegen olmamış artık kalıntılar.
50 milyon yıl içinde, protostarın merkezindeki hidrojenin basıncı ve yoğunluğu, termonükleer füzyona başlaması için yeterince büyük hale geldi. Sıcaklık, reaksiyon hızı, basınç ve yoğunluk hidrostatik dengeye ulaşılana kadar arttı. Bu noktada, Güneş ana dizi yıldızı oldu. Güneş'ten gelen güneş rüzgarı heliosferi yarattı ve kalan gaz ve tozu protoplantary diskten yıldızlararası uzaya süpürerek gezegen oluşum sürecini sona erdirdi.
Bulutsu Hipotezinin Tarihi:
Güneş Sistemi'nin bir bulutsudan kaynaklandığı fikri ilk olarak 1734'te İsveçli bilim adamı ve teolog Emanual Swedenborg tarafından önerildi. Swedenborg’un çalışmalarına aşina olan Immanuel Kant, teoriyi daha da geliştirdi ve Evrensel Doğa Tarihi ve Göklerin Teorisi(1755). Bu incelemede, gaz halindeki bulutların (bulutsular) yerçekimi nedeniyle yavaş yavaş döndüğünü, yerçekimi nedeniyle ve yıldızlar ve gezegenler oluşturduğunu savundu.
Benzer ama daha küçük ve daha ayrıntılı bir model, Pierre-Simon Laplace tarafından yaptığı incelemede önerildi. Fuar sistemi monde Laplace 1796'da piyasaya sürdüğü (dünya sisteminin teşhir edilmesi). Laplace, Güneş'in başlangıçta Güneş Sistemi boyunca genişletilmiş sıcak bir atmosfere sahip olduğunu ve bu “protostar bulutun” soğuduğunu ve daraldığını teorize etti. Bulut daha hızlı döndüğünde, sonunda gezegenleri oluşturmak için yoğunlaşan malzemeyi attı.
Laplacian bulutsu modeli 19. yüzyılda yaygın olarak kabul edildi, ancak oldukça belirgin zorlukları vardı. Asıl mesele, Güneş ve gezegenler arasında, bulutsu modelin açıklayamadığı açısal momentum dağılımı idi. Ek olarak, İskoç bilim adamı James Clerk Maxwell (1831 - 1879), bir halkanın iç ve dış kısımları arasındaki farklı dönme hızlarının malzemenin yoğunlaşmasına izin veremeyeceğini iddia etti.
Ayrıca, gökbilimci Sir David Brewster (1781-1868) tarafından reddedildi ve şunları söyledi:
“Bulutsu Teorisine inananlar, Dünyamızın katı maddesini ve atmosferini Güneş atmosferinden atılan bir halkadan türettiğini düşünüyorlar, daha sonra Ay aynı şekilde atılan katı bir terrabe küreye dönüştü. süreç… [Böyle bir görüşe göre] Ay mutlaka Dünya'nın sulu ve hava kısımlarından su ve hava almış olmalı ve bir atmosfere sahip olmalı. ”
20. yüzyılın başlarında, Laplacian modeli gözden düşmüş ve bilim adamlarını yeni teoriler aramaya itmiştir. Bununla birlikte, nebüler hipotezin modern ve en yaygın kabul gören varyantı olan güneş nebular disk modeli (SNDM) 1970'lere kadar ortaya çıkmadı. Bunun için kredi Sovyet gökbilimcisi Victor Safronov ve kitabına gidiyor Gezegensel bulutun evrimi ve Dünya ile gezegenlerin oluşumu (1972). Bu kitapta, gezegensel oluşum sürecinin neredeyse tüm önemli sorunları formüle edildi ve birçoğu çözüldü.
Örneğin, SNDM modeli, genç yıldız cisimlerin etrafındaki toplanma disklerinin görünümünü açıklamakta başarılı olmuştur. Çeşitli simülasyonlar, bu disklerdeki malzemenin birikmesinin birkaç Dünya büyüklüğünde cismin oluşumuna yol açtığını göstermiştir. Böylece, karasal gezegenlerin kökeni artık neredeyse çözülmüş bir problem olarak kabul edilmektedir.
Başlangıçta sadece Güneş Sistemi'ne uygulansa da, SNDM daha sonra teorisyenler tarafından Evren'de iş başında olduklarını düşünmüş ve galaksimizde keşfedilen birçok dış gezegenlerin oluşumunu açıklamak için kullanılmıştır.
Sorunlar:
Bulutsu teorisi geniş ölçüde kabul görmesine rağmen, gökbilimcilerin çözemediği hâlâ onunla ilgili sorunlar var. Örneğin, eğik eksen sorunu var. Bulutsu teorisine göre, bir yıldızın etrafındaki tüm gezegenler ekliptiğe göre aynı şekilde eğilmelidir. Ancak öğrendiğimiz gibi, iç gezegenlerin ve dış gezegenlerin radikal olarak farklı eksenel eğimleri vardır.
İç gezegenler neredeyse 0 derece eğim arasında değişirken, diğerleri (Dünya ve Mars gibi) önemli ölçüde eğilirken (sırasıyla 23.4 ° ve 25 °), dış gezegenlerde Jüpiter'in 3.13 ° 'nin küçük eğiminden Satürn ve Neptün'ün daha fazla eğimi vardır. belirgin eğimleri (26.73 ° ve 28.32 °), Uranüs'ün kutuplarının sürekli olarak Güneşe dönük olduğu 97.77 ° 'lik aşırı eğimine.
Ayrıca, ekstrasolar gezegenlerin araştırılması, bilim insanlarının bulutsu hipotezinde şüphe uyandıran düzensizlikleri fark etmelerine izin verdi. Bu düzensizliklerin bazıları, sadece birkaç günlük periyotlarla yıldızlarına yakın yörüngede dönen “sıcak Jüpiterlerin” varlığıyla ilgilidir. Gökbilimciler bulutsu hipotezini bu problemlerin bazılarını hesaba katacak şekilde ayarlamışlar, ancak henüz tüm dış soruları ele almamışlardır.
Ne yazık ki, cevaplanması en zor olan kökenlerle ilgili sorular olduğu anlaşılıyor. Tam olarak tatmin edici bir açıklamaya sahip olduğumuzu düşündüğümüzde, açıklayamayacağı sıkıntılı konular devam ediyor. Ancak, mevcut yıldız ve gezegen oluşumu modellerimiz ile Evrenimizin doğuşu arasında çok yol kat ettik. Komşu yıldız sistemleri hakkında daha fazla şey öğrendikçe ve kozmosun daha fazlasını keşfettikçe, modellerimiz daha da olgunlaşacak.
Space Magazine'de Güneş Sistemi hakkında birçok makale yazdık. İşte Güneş Sistemi, Güneş Sistemimiz Küçük Patlama ile Başladı mı? Ve Güneş Sisteminden Önce Neler Var?
Daha fazla bilgi için Güneş Sisteminin kökenini ve Güneş ile gezegenlerin nasıl oluştuğunu kontrol ettiğinizden emin olun.
Astronomi Cast de konuyla ilgili bir bölüm var - Bölüm 12: Bebek Yıldızlar Nereden Geliyor?
