A tudósok gyakran azt mondják, hogy bármi történhet egy végtelenül nagy univerzumban. A megfigyelések, számítások és szimulációk azonban azt mutatják, hogy csillagrendszerekben a bolygók mindig csillag körül forognak ugyanabban a síkban és ugyanabban az irányban. Megtudjuk, hogy miért történik ez.
A rend uralkodik a Naprendszerben: négy belső bolygó, egy aszteroid öv és négy gáz óriás ugyanabban a síkban forog a Nap körül. És még ha ezen a határokon túllépünk is, kiderül, hogy a Kuiperi öv ezen a síkon is található. Mivel a Nap gömb alakú és csillagok jelennek meg az űrben, amelyek körül a bolygók bármilyen irányba forognak, az a tény, hogy rendszerünkben minden ilyen módon van elrendezve, túl sok véletlennek tűnik. Sőt, megfigyeltük, hogy szinte minden csillagrendszerben a bolygók azonos módon állnak fel. Próbáljuk kitalálni, mihez kapcsolódik ez.
A mai napig a tudósok elképesztő pontossággal számították ki a bolygók keringési pályáit. Megállapították, hogy az égitestek a Nap körül ugyanabban a kétdimenziós síkban forognak, legfeljebb 7 ° különbséggel.
Sőt, ha eltávolítja az egyenletből a Higanyt - a Naphoz legközelebb eső bolygót -, észrevehetővé válik, hogy igaz-e minden más egymáshoz viszonyítva: a Naprendszer állandó síkjától való eltérések legfeljebb két fok.
A Naprendszer nyolc bolygója szinte azonos síkban - egy változatlan síkban - forog a Nap körül. Ez jellemző a híres csillagrendszerekre / Joseph Boyle-ra.
Ezenkívül a bolygók a Nap körül ugyanabban az irányban forognak, amelyben a tengelye körül forog. Mint gondoltam, a Nap forgástengelye szintén 7 ° -on belül van az eltéréstől, összehasonlítva a rendszer összes bolygójának keringési pályájával.
Ennek ellenére nehéz elképzelni, hogy minden ilyen módon kiderült, és kívülről senki nem szorította össze az összes testet egy rendszerbe, és egy síkban mozgatta őket. Intuitív módon feltételezhetjük, hogy a pályákat véletlenszerűen kell orientálni, mivel a gravitáció mindhárom (térbeli) dimenzióban azonos. Az is valószínűbb, hogy az anyag maradék raj kialakulását feltételezi, mint az ideális körök rendezett halmazát. A helyzet az, hogy ha nagyon messze halad a Naptól - távolabb, mint a bolygók és aszteroidák, távolabb Halley üstökösétől és hasonlótól, akkor is túljut a Kuiperi övön - pontosan ezt fogja látni.
Akkor miért kerültek a bolygók ugyanabba a lemezbe? Miért helyezkednek el ugyanabban a síkban, és nem véletlenszerűen repülnek a csillag körül? Ennek megértéséhez vissza kell térnie arra az időre, amikor a nap éppen a molekuláris gázfelhők egyikéből kezdte megjelenni, amelyből az univerzum összes csillaga képződik.
Promóciós videó:
Egy nagy molekuláris felhő, amely a Tejútban és a helyi csoport többi galaxisában gazdag, gyakran eltörik, összeomlik és idővel új, hatalmas csillagokat hoz létre / Jurij Beletsky / Las Campanas Obszervatórium / Carnegie Tudományos Intézet / J. Alves / M. Lombardi / CJ Lada.
Amikor egy molekuláris felhő elég masszívá válik, gravitációs kötéssel és elég hideg ahhoz, hogy saját gravitációja alatt összeomoljon és összeomoljon - mint például a Cső köd (bal felső rész) -, akkor elég sűrű régiókat képez, ahol új csillagfürtök jelennek meg (a képen körök jelzik, a jobb felső sarokban).
Azonnal észreveszi, hogy ez a köd, akárcsak ehhez hasonló, nem rendelkezik ideális gömb alakú, inkább szokatlanul hosszúkás. A gravitáció nem tolerálja a tökéletlenségeket, és mivel egy tehetetlenségi erő megnégyszereződik, ha a masszív tárgy távolságát felére csökkenti, akkor még az eredeti formában tapasztalható kis különbségeket is érzékeli, és rövid idő alatt nagyban javítja azokat.
Ennek eredményeként csillagképző köd aszimmetrikus: a csillagok a legnagyobb gázsűrűségű régiókban képződnek. De ha belé nézzünk, és az egyes csillagokat nézzük meg, látni fogjuk, hogy szinte ideális gömbök - mint például a Nap.
Mivel azonban a köd maga aszimmetrikus lett, az abban képződött egyes csillagok szuperdenz aszimmetrikus csomókból képződtek. Ezek a csomók a három dimenzió egyikében összeomlanak, és mivel az általunk alkotott anyag, atomok, atommagok és elektronok, magához vonzza és kölcsönhatásba lép, ha egy másik anyaggal ütközik, az eredmények hosszúkás anyaglemez. Igen, a gravitáció nagy részét a korong közepe felé fogja húzni, ahol a csillag képződik, de a tudósok protoplanetáris korongnak az alakul ki. És a Hubble űrteleszkópnak köszönhetően ezeket a lemezeket közvetlenül láthattuk.
Ez az első fajta tipp, amely azt jelzi, hogy a végeredmény valami egy síkban van rendezve. A következő lépéshez a szimulációkhoz kell fordulnunk, mivel elég régóta nem léteztünk, és egyszerűen nem volt idejük megfigyelni ezt a jelenséget - és ez körülbelül egymillió évig tart - egy fiatal csillagrendszerben.
Miután a protoplanetáris korong "lelapult" egy dimenzióban, tovább zsugorodik, és egyre több anyag lép be a központba. Annak ellenére, hogy az anyag nagy része benne koncentrálódik, a gáz és a por nagy része stabil forgó pályára kerül ezen a korongon.
A szimulációk szerint az aszimmetrikus anyagcsomók először egy dimenzióba zsugorodnak, majd elkezdenek forogni. Ebben a síkban alakulnak ki a bolygók / C. Burrows / J. Krist / K. Stabelfeldt / NASA.
Miért? Van egy fizikai mennyiség, amelyet meg kell őrizni: szöglet, amely megmutatja nekünk, hogy az egész rendszer mennyit forog - gáz, por, csillag és minden más. A szögmozgás működése és annak egyenletes eloszlása a rendszerben lévő részecskék között valójában azt jelzi, hogy a lemezen mindennek durván szólva egy irányba kell mozognia - az óramutató járásával ellentétesen vagy az óramutató járásával ellentétesen. Idővel ez a lemez eléri a stabil méretet és sűrűséget, majd a kis gravitációs instabilitás elkezdi ezeket az instabilitásokat bolygókká változtatni.
Természetesen vannak kis különbségek a lemez részei között, valamint kis különbségek a kezdeti körülmények között. A közepén képződő csillag nem egyetlen pont, hanem egy kiterjesztett tárgy - körülbelül egymillió kilométer átmérőjű. Ha összeadja ezeket az alkatrészeket, akkor nem lesz ideális sík, de valami nagyon közel áll ki. Valójában nemrég találtuk meg az első bolygórendszert a Napen kívül, amelyben megfigyelhetjük a fiatal bolygók kialakulását ugyanabban a síkban.
Protoplanetáris korong a HL Taurus fiatal csillag körül. A lemez hiányosságai új bolygók / ALMA / ESO / NAOJ / NRAO jelenlétét jelzik.
A Földtől kb. 450 fényévre elhelyezkedő HL Taurus fiatal csillagot protoplanetáris korong veszi körül. Maga a csillag becslések szerint körülbelül egymillió éves. Nyilvánvaló, hogy ez egy lemez, amelyben minden ugyanabban a síkban van, de sötét "szünetek" vannak benne. Ezek a szünetek egy fiatal bolygónak felelnek meg, amely a közelben minden anyagot vonzott. Még nem tudjuk, melyik végül egyesül, melyeket dobja ki a lemezből, és melyik mozog benne, és melyet az alapcsillag elnyel. Időközben lehetőségünk volt megfigyelni egy fordulópontot egy fiatal csillagrendszer fejlesztésében. És bár a korábbi tudósok képesek voltak megfigyelni a fiatal bolygót, ezt a stádiumot nem lehetett tanulmányozni. A csillagrendszer kialakításának minden szakasza elképesztő és ugyanazon történetnek felel meg.
De miért vannak a bolygók ugyanabban a síkban? Mivel aszimmetrikus gázfelhőből képződnek, amely először a legrövidebb irányban összeomlik, azután az anyag „ellapul” és „ragaszkodik” magához, majd összeesik a központ felé. De ahelyett, hogy rá esne, az körülötte kezd forogni. Ennek eredményeként ebben a fiatal korongban az inhomogenitásokból bolygók alakulnak ki, amelyek ugyanabban a síkban forognak több fokos különbséggel.
Ez egyike azoknak az eseteknek, amikor az elméleti számításokon alapuló megfigyelések és szimulációk meglepően összhangban vannak egymással. Tehát, bárhol is légy az Univerzumban, bármely csillag körül lévő bolygó mindig ugyanabban a síkban forog.
Vladimir Guillen