Teadlased väidavad sageli, et lõpmata suures universumis võib juhtuda ükskõik mida. Vaatlused, arvutused ja simulatsioonid näitavad aga, et tähesüsteemides pöörlevad planeedid tähe ümber alati samal tasapinnal ja samas suunas. Saame teada, miks see juhtub.
Järjekord valitseb päikesesüsteemis: neli siseplaneeti, asteroidivöö ja neli gaasigigaani pöörlevad päikese ümber samal tasapinnal. Ja isegi kui lähete neist piiridest kaugemale, selgub, et Kuiperi vöö on ka sellel tasapinnal. Arvestades, et Päike on sfääriline ja kosmoses ilmuvad tähed, mille ümber planeedid pöörlevad suvalises suunas, näib asjaolu, et meie süsteemis on kõik selliselt paigutatud, liiga suur juhus. Pealegi oleme täheldanud, et peaaegu igas tähesüsteemis joonistuvad planeedid ühtmoodi. Proovime välja mõelda, millega see on seotud.
Tänaseks on teadlased hämmastava täpsusega arvutanud planeetide orbiidid. Nad leidsid, et taevakehad pöörlevad ümber Päikese samas kahemõõtmelises tasapinnas, mille erinevus ei ületa 7 °.
Veelgi enam, kui eemaldada sellest võrrandist elavhõbe - Päikesele kõige lähemal asuv planeet -, saab märgatavaks, kui tõepoolest on kõik muu üksteise suhtes korrastatud: kõrvalekalded Päikesesüsteemi konstantsest tasapinnast ei ületa kahte kraadi.
Päikesesüsteemi kaheksa planeeti pöörlevad ümber päikese peaaegu identses tasapinnas - muutumatul tasandil. See on tüüpiline kuulsatele tähesüsteemidele / Joseph Boyle.
Lisaks pöörlevad planeedid ümber Päikese samas suunas, milles ta pöörleb ümber oma telje. Nagu arvata võis, on Päikese pöörlemistelg ka kõigi süsteemi planeetide orbiitidega võrreldes hälbest 7 ° piires.
Sellegipoolest on raske ette kujutada, et kõik osutus sel viisil iseenesest ja mitte keegi väljastpoolt ei surunud kõiki kehasid ühte süsteemi ja pani neid ühel tasapinnal liikuma. Intuitiivselt võib eeldada, et orbiidid peaksid olema juhuslikult orienteeritud, kuna gravitatsioon toimib kõigis kolmes (ruumilises) mõõtmes sama. Samuti eeldatakse tõenäolisemalt matemaatikajääkide moodustamist kui ideaalringide järjestatud komplekti. Fakt on see, et kui liigute Päikesest väga kaugele - kaugemale kui planeedid ja asteroidid, kaugemal Halley komeedist jms, siis isegi kaugemale Kuiperi vööst - see on täpselt see, mida näete.
Miks siis sattusid planeedid samale kettale? Miks asuvad nad kõik samal tasapinnal ega lenda juhuslikult ümber tähe? Selle mõistmiseks peate minema tagasi aega, mil päike alles hakkas tekkima ühest molekulaarsest gaasipilvest, millest moodustuvad kõik universumi tähed.
Reklaamvideo:
Suur molekulaarpilv, mida leidub Linnutees ja teistes kohaliku rühma galaktikates, rebeneb, variseb kokku ja loob aja jooksul uusi massiivseid tähti / Juri Beletsky / Las Campanase observatoorium / Carnegie teadusasutus / J. Alves / M. Lombardi / CJ Lada.
Kui molekulaarpilv muutub piisavalt massiivseks, gravitatsiooniliselt seotud ja piisavalt külmaks, et oma raskuse all kokku tõmbuda ja kokku kukkuda - nagu tuubi udukogu (vasakul ülaservas) -, moodustab see piisavalt tihedad piirkonnad, kuhu ilmuvad uued täheparved (mida tähistavad pildil olevad ringid, paremas ülanurgas).
Te märkate kohe, et sellel udul, nagu kõigil sarnastel, pole ideaalset sfäärilist kuju, see on pigem ebaharilikult piklik. Gravitatsioon ei talu puudusi ja tänu sellele, et see on inertsjõud, mis suureneb massiivse objektini jääva kauguse iga vähenemisega neljakordseks, tajub see algses vormis isegi väikeseid erinevusi ja suurendab neid lühikese aja jooksul märkimisväärselt.
Tulemuseks on asümmeetrilise kujuga tähte moodustav udukogu: tähed moodustuvad piirkondades, kus gaasi tihedus on kõige suurem. Kuid kui vaatame selle sisse ja vaatame üksikuid tähti, näeme, et need on peaaegu ideaalsfäärid - nagu Päike.
Kuna udukogu ise muutus asümmeetriliseks, moodustusid selles moodustunud üksikud tähed ülitäpsetest asümmeetrilistest klombidest. Need klombid varisevad ühes kolmest dimensioonist ja kuna aine, millest me koosneme, aatomid, aatomituumad ja elektronid, tõmbab endasse ja interakteerub teise ainega kokkupõrkel, on tulemuseks piklik mateeria. Jah, gravitatsioon tõmbab suurema osa sellest ketta keskpunkti suunas, kus täht moodustub, kuid see, mida teadlased nimetavad protoplanetaarseks kettaks, moodustub selle ümber. Ja tänu Hubble'i kosmoseteleskoobile saime neid plaate otse näha.
See on esimene vihje, mis näitab, et lõpptulemus on midagi, mis on tellitud ühe tasapinnaga. Järgmise sammu juurde liikumiseks peame pöörduma simulatsioonide poole, kuna me pole piisavalt kaua eksisteerinud ja meil pole lihtsalt olnud aega seda nähtust - ja selleks kulub umbes miljon aastat - noores tähesüsteemis jälgida.
Pärast seda, kui protoplanetaarne ketas on ühes mõõtmes "lamestatud", jätkub selle kokkutõmbumine, mille keskmesse siseneb üha enam ainet. Kuid hoolimata asjaolust, et suurem osa materjalist kontsentreerub sellesse, eraldub suur osa gaasi ja tolmu selle ketta stabiilseteks pöörlevateks orbiitideks.
Simulatsioonide kohaselt kahanevad asümmeetrilised mateeria tükid kõigepealt ühte mõõtmesse ja hakkavad seejärel pöörlema. Just sellel tasapinnal moodustuvad planeedid / C. Burrows / J. Krist / K Stabelfeldt / NASA.
Miks? Seal on füüsiline kogus, mida tuleb säilitada: nurkkiirus, mis ütleb meile, kui palju kogu süsteem pöörleb - gaasi, tolmu, tähte ja kõike muud. Nurgaimpulsi toimimine ja see, kuidas see jaotub võrdselt kõigi süsteemi osakeste vahel, näitab tegelikult, et kettal peaks kõik liikuma, laias laastus öeldes, ühes suunas - päripäeva või vastupäeva. Aja jooksul saavutab see ketas stabiilse suuruse ja tiheduse ning siis hakkavad väikesed gravitatsioonilised ebastabiilsused muutma need ebastabiilsused planeetideks.
Muidugi on plaadi osade vahel väikesed erinevused, aga ka algtingimuste väikesed erinevused. Keskel moodustuv täht ei ole üks punkt, vaid pigem laiendatud objekt - läbimõõduga umbes miljon kilomeetrit. Kui lisate kõik need osad kokku, ei saa te ideaalset lennukit, kuid midagi väga lähedast sellele tuleb välja. Tegelikult leidsime hiljuti Päikesest väljaspool esimese planeedisüsteemi, milles saime jälgida noorte planeetide teket samal tasapinnal.
Protoplanetaarne ketas noore tähe HL Taurus ümber. Lüngad kettal näitavad uute planeetide olemasolu / ALMA / ESO / NAOJ / NRAO.
Noor täht HL Taurus, mis asub Maast umbes 450 valgusaasta kaugusel, on ümbritsetud protoplaneetilise kettaga. Täht ise on hinnanguliselt umbes miljon aastat vana. Ilmselt on see ketas, milles kõik on samal tasapinnal, kuid selles on tumedad "pausid". Kõik need pausid vastavad noorele planeedile, kes on läheduses meelitanud kogu mateeria. Pole veel teada, milline neist lõpuks ühendab, millised visatakse kettalt välja ja millised liiguvad selle sees ja imenduvad vanemtähe alla. Vahepeal oli meil võimalus jälgida pöördepunkti noore tähesüsteemi arendamisel. Ja kuigi varasemad teadlased suutsid noori planeete jälgida, polnud seda etappi võimalik uurida. Kõik tähesüsteemi kujunemise etapid on hämmastavad ja vastavad ühele ja samale loole.
Kuid miks on planeedid samal tasapinnal? Kuna need moodustuvad asümmeetrilisest gaasipilvest, mis variseb kõigepealt kõige lühemas suunas, siis aine “lamestub” ja “kleepub” enda külge ning tõmbab seejärel keskpunkti poole. Kuid selle asemel, et tema peale kukkuda, hakkab see tema ümber keerlema. Selle tulemusel moodustuvad selles noores ketas ebahomogeensusest planeedid, mis pöörlevad samal tasapinnal mitme kraadi erinevusega.
See on üks neist juhtudest, kus teoreetilistel arvutustel põhinevad vaatlused ja simulatsioonid on üllatavalt üksteisega kooskõlas. Niisiis, ükskõik kus te ka poleksite, kõik tähed ümbritsevad planeedid pöörlevad alati samal tasapinnal.
Vladimir Guillen
