Gök cisimlerini inşa etmek ister misiniz? Yani kulağa kolay geliyor - sadece büyük bir toz bulutu ile başlıyorsunuz ve bir dürtme yapıyorsunuz, böylece dönmeye ve toplanmaya başlıyor ve yörüngede oluşmaya başlayan birkaç yudum toz bırakan bir yıldızla sonuçlanıyorsunuz gezegenler.
Sorun şu ki, bu süreç fiziksel olarak mümkün görünmüyor - ya da en azından bunun gibi hiçbir şey standart teorik modellerde ve laboratuvar simülasyonlarında çoğaltılamaz. İlk küçük ölçekli toplama adımlarıyla ilgili bir sorun var.
Toz parçacıkları, çok küçük olduklarında - van der Waals ve elektrostatik kuvvetler aracılığıyla - milimetre ve hatta santimetre büyüklüğünde agregalar oluşturmak için sürekli bir şekilde yapışıyor gibi görünüyorlar. Ancak bu boyuta ulaştıklarında bu yapışkan kuvvetler daha az etkili olur - ve nesneler anlamlı miktarda yerçekimi çekiciliği oluşturmak için hala çok küçüktür. Sahip oldukları etkileşim daha çok zıplayan çarpışmaların doğasındadır - bu da çoğunlukla zıplayan nesnelerden parçalanmasına neden olur, böylece tekrar küçülmeye başlarlar.
Bu, sayaç bariyeri olarak bilinen astrofizik bir sorundur.
Fakat giderek artan bir şekilde, teorisyenler sayaç bariyerini aşmanın yollarını arıyorlar. İlk olarak, bulutun her yerinde kendiliğinden birikmenin gerçekleştiği tek tip bir toz bulutu ile başladığınızı varsaymak bir hata olabilir.
Şu anki düşünce, bir toz bulutunun yıldız kreşine evrimini tetiklemek için yakındaki bir süpernova veya yakın bir şekilde göç eden bir yıldız alabileceği yönündedir. Bir toz bulutundaki türbülansın, küçük parçacıkların daha büyük parçacıklara yerel toplanmasını destekleyen girdaplar ve girdaplar yaratması mümkündür. Bu nedenle, tek tip bir toz bulutundan çok küçük kayaların tek tip bir koleksiyonuna geçmek yerine, burada ve orada birikmiş nesnelerin oluşma şansı vardır.
Ya da en sonunda gerçekleşme şansına sahip olan her şey hakkında belirli bir stokastik kaçınılmazlığı varsayabiliriz. Birkaç milyon yıl boyunca, çapı birkaç yüz astronomik birim olabilecek büyük bir toz bulutu içinde, çok çeşitli etkileşimler mümkün olur - ve hiçbir nesnenin bir metreden daha büyük bir boyutta toplanamama olasılığı% 99,99 olsa bile, bunun tamamen gerçekleşmesi hala muhtemel bir yerde o geniş alanda.
Her iki durumda da, birkaç tohum nesneniz olduğunda, kartopu sürecinin devraldığı varsayılmaktadır. Birleştirilmiş bir nesne belirli bir kütleye ulaştığında, eylemsizliği türbülanslı akışla daha az meşgul olduğu anlamına gelir. Başka bir deyişle, nesne çalkantılı tozla birlikte hareket etmek yerine hareket etmeye başlayacaktır. Bu koşullar altında, karla kaplı bir tepeden aşağı yuvarlanan bir kartopu gibi davranacak, toz bulutu boyunca pulluk çekerken bir toz tabakası toplayacak ve gittikçe çapını artıracaktır.
Bu tür kartopu gezegenleri bir yarıçaptan oluşturmak için gereken zaman aralığı (Rkar100 metreden 1000 kilometreye kadar uzundur. Kullanılan modelleme bir zaman aralığı önerir (Tkar) 1 ile 10 milyon yıl arasında bir süre gereklidir.
Çift yıldızların etrafında gezegen oluşumunu modellemek de mümkündür. İkili sistem Alpha Centauri A ve B'ye eşdeğer yörünge parametreleri kullanarak, kartopu işlemi daha fazla çalışmak üzere hesaplanır verimli biçimde böylece Tkar muhtemelen 1 milyon yıldan fazla değildir.
Yüz kilometre büyüklüğünde gezegenler oluştuktan sonra hala çarpışmalara gireceklerdi. Ancak bu boyutta, nesneler önemli ölçüde kendi kendine çekim oluşturur ve çarpışmaların yapıcı olma olasılığı daha yüksektir - sonuçta kendi yörüngesindeki enkazları olan gezegenler ile sonuçlanır ve daha sonra halkalar ve aylar oluşturur.
Bazı yıldızların GM Aurigae gibi 1 milyon yıl içinde gezegenler (en azından gaz devleri) oluşturabildiğine dair kanıtlar var, güneş sistemimiz Güneş'in doğumundan mevcut kayalık, gazlı topluluğuna kadar 100 metre daha rahatlamış olabilir. ve buzlu gezegenler tozdan tamamen atılır.
Yani, bu teorinin gezegen oluşumunun daha iyi anlaşılmasına katkıda bulunabileceği bir kartopunun cehennemde şansı var.
Daha fazla okuma: Xie ve diğ. Tozdan Gezegene: Kartopu Aşaması?
