سیارهها چگونه شکل میگیرند؟
سیارهها چگونه شکل میگیرند؟
مجله علمی ایلیاد - تصور زمانی که سیارهی زمین و امثال آن در حال شکل گرفتن در گردوغبارهای کیهانی بودهاند، سرسامآور است. با این حال، ستارهشناسان با یکدیگر توافق دارند که این اتفاق برای زمین حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش، رخ داده است. خورشید در آن زمان هنوز در حال شکل گرفتن بوده و مواد زیادی را از طریق میدان گرانش به صورت مداوم به اطراف پخش میکرده است. هنوز منظومهی شمسی وجود نداشته و فقط ابر عظیمی از ذرات که به آن سحابی خورشیدی اطلاق میشود، وجود داشته است.
ستارهشناسان برای درک اینکه چگونه گازها و گردوغبار موجود در فضا تبدیل به سیاره شدهاند، بهصورت دقیقی ساختار منظومهیشمسی را به دنبال شواهد محتمل مطالعه کردهاند. آنها برای درک بیشتر این موضوع، منظومههای دوردست دیگری که در مراحل تکامل مختلفی بودهاند را نیز رصد کردهاند.
زمانی که خورشید شکل گرفته است، گازها و گردوغبار باقی مانده به صورت یک دیسک شبهسیارهای چرخان بر جا ماندهاند. درون این آشغالهای چرخان، ذرات سنگی شروع به برخورد بههم کردهاند و اجرام بزرگتری را شکل دادهاند و این اجرام از طریق گرانش، باعث جذب ذرات دیگر شدهاند. این ذرات تحت اثر گرانش به نحوی فشرده شدهاند که شبیه سیارهها گردیدهاند و در مراحل بعد، برخورد این اجرام بزرگ باعث ایجاد سیارههای جامد داخلی شده است. در این زمان، گازهای موجود به صورت توپهای عظیم یخ زدهاند و باعث ایجاد سیارههای گازی عظیم خارجی منظومه شدهاند.
پرسش اینجا است که چرا سیارههای سنگی در فواصل نزدیکتری از خورشید شکل گرفتهاند و سیارههای گازی عظیم در فواصل دورتر شکل گرفتهاند؟ یکی از نظریهها میگوید که پاسخ این پرسش در بادهای خورشیدی است. این بادها در واقع جریان یکنواخت پلاسمای خروجی از ستارهها هستند. زمانی که خورشید در حال بهوجود آمدن بوده، باد آن بسیار قویتر از حال حاضر بوده است. شدت باد خورشید در آن زمان، به حدی بوده که باعث شده عناصر سبکی مانند هیدروژن و هلیوم را از مدارات داخلی منظومه به فواصل دورتر پرتاب کند. زمانی که این عناصر دفعشده به مدارات بیرونی منظومه رسیدهاند، شدت باد خورشیدی فروکش کرده است و گرانش سیارههای گازی بیرونی باعث جذب گازها به این سیارهها شده است. به این ترتیب، سیارههای گازی عظیم با هستههای سنگی و یخی و پوشیده شده از گازهای فراوان شکل گرفتهاند.
در نظریهی شکلگیری سیارهها فرض بر این است که سیارههای گازی عظیم، همیشه در مدارهای بیرونی منظومهها تشکیل میشوند. بعداً در سال ۱۹۹۵ ستارهشناسان یک سیارهی گازی عظیم بهنام «پگاسی۵۱» را به فاصلهی نزدیکی از ستارهی میزبان آن کشف کردند. این کشف لزوم ارائهی نظریههای جدید را در پی داشت. برخی از دانشمندان این نظریه را مطرح کردند که احتمالاً سیارهی گازی عظیم میتواند در فواصل دور از ستارهی میزبان شکل بگیرد و سپس به نزدیکی ستارهی میزبان نقل مکان کند. ستارهشناسان اذعان دارند که تعویض مدار گردش سیاره به دور ستاره، فقط میتواند در اثر قدرت گرانش صورت گیرد و میلیونها سال نیز به طول میانجامد. طی این جابهجایی هر گونه سیارهی کوچک داخلی نیز در منظومهی مورد بررسی، از بین خواهد رفت.
هر چقدر شناخت ما از ساختار منظومههای ستارههای دیگر بیشتر میشود، میتوانیم درک خود را از شکلگیری سیارههای منظومهیشمسی بیشتر کنیم.