Як утворилася наша Сонячна система і планета Земля?
Вчені сходяться на тому, що спочатку існування всього Всесвіту був потужний вибух. Після нього через деякий час утворилася згустки матерії – початкові системи, де є центральна зірка, а навколо неї частинки, які постійно стикалися між собою. Точніше сказати – товстий обертовий диск, що складається з водню, облямованого твердою речовиною.
Внутрішня зона цього диска була наповнена уламками каменів. Але верхня межа, снігова лінія, складалася з заледенілого метану, аміаку і води. Причому, переважно з води – і тому є просте пояснення.
Водень був найпоширенішим елементом Сонячної системи того часу. Він з’єднався з киснем і вийшла вода, з вуглецем – виходив метан, з азотом – виходив аміак.
Зіткнення тим часом тривали. Крихітні частинки пилу і льоду з’єднувалися, завдяки тертю і статичної електрики, поки не виникла гравітація. В результаті вони перетворилися в планетезимали ( “згусток” матерії навколо протозірки).
Планетезимали – це перший будівельний камінь Сонячної системи. Вони були маленькими, діаметром з 1-1,5 кілометра, однак, їх було просто безчесне кількість. саме їм, в подальшому, потрібно було “збитися” в планети.
Внутрішні планети (Меркурій, Венера, Земля, Марс) менше зовнішніх, тому що для внутрішніх планет було недостатньо матеріалу, такого як метал і камінь. Зовнішніх планет після того, як у них сформувалося ядро, вдалося притягнути воду, аміак, метан і вуглекислий газ. Вони стали більше. А коли гравітація притягнула гази, вони стали просто непомірно великими. Втім, ми з вами зовсім не в образі на Юпітер, Сатурн, Нептун і Уран, за це “хуліганство”, вірно?
Через 3 мільйони років після вибуху планетезимали перетворилися в зародки планет або протопланети. Протопланети складалися з планетезималей, і були вже значно більше, розміром з нашу Місяць. Їх було як і раніше дуже багато, вони нескінченно стикалися, притягувалися і відштовхувалися один від одного. Поступово самі “щасливі” протопланети стали “збирати” на себе все більше недавніх “однокласників”. Причому чим більше ставало ядро протопланети, тим більше і легше виходив у неї цей процес.
В результаті таких зіткнень за 3 мільйони років виникла перша молода планета, що стала в майбутньому справжнім монстром Сонячної системи – Юпітером. Перш, ніж стати планетою-гігантом, Юпітер був “супер-Землею” – раз в 10 – 15 більша за Землю. Молодий Юпітер ще не був газовим гігантом і складався з каменів і льоду, проте його маса продовжувала збільшуватися.
В результаті зіткнення з протопланети розміром приблизно відповідним його власним, Юпітер, різко додав у розмірах, почав “тягнути” до себе все до чого міг дотягнутися. Його гравітація стала притягувати матеріали з навколишнього простору як гігантський космічний пилосос, і дуже скоро планета роздулася до абсолютно немислимого розміру. За лічені 100000 років (дрібниця за космічними мірками) Юпітер “всмоктав” все гази на своєму шляху і збільшив масу на 90% від вихідного стану.
Його приклад, хоча і в менших масштабах, пішли Сатурн, Нептун і Уран, також стали газовими гігантами. Звичайно, планети навіть не думали про справедливість (ах, якби планети могли про щось думати…) і “брали все” з навколишнього простору. Природно, найбільше речовини встигли “відхопити” ті, хто прийшов до роздачі раніше всіх. Саме тому, в Сонячній Системі 92% несонячних маси припадає на дві сусідні планети: Юпітер і Сатурн.
Природно не треба вважати, що ці двоє “зжерли” весь газ в Сонячній Системі. Як тільки молода зірка-Сонце оформилася і “заробила”, вона сама очистила свої володіння, сонячним вітром розігнавши надлишки залишків “будівельного матеріалу всесвіту”.
Юпітер і Сатурн до цього часу встигли притягнути досить матеріалу, тому вони такі великі. Уран і Нептун трохи припізнилися і не встигли вирости. Тому вони менше Юпітера і Сатурна.
Який би побачили Сонячну систему в той час інопланетні астрономи, якби дивилися на неї з великої відстані? Телескоп Хаббл зробив знімки різних протопланетних дисків в зоні формування зірок на відстані 1350 світлових років від Землі. Якби ми дивилися прямо, то побачили б просто зірку, оточену диском. Але коли ми дивимося під кутом, то пил і газ повністю загороджують зірку та не дозволяють йому світло.
Тільки через 10 мільйонів років після початку формування Сонячної системи, коли пил і газ зникли, Сонце яскраво засяяло в просторі. Хоча воно ще не перетворилося на справжню зірку і в той момент виглядало дивно. Спектр світла був іншим – Сонце мало величезну енергією, як зараз, але було більш червоним. Тому в той час Сонячна система була такого кольору, як сьогодні. Протозірка була оранжево-жовтої і нагадувала вируючий казан.
Тільки через 50 мільйонів років стався найважливіший момент формування Сонячної системи. Протосолнца досягло критичної маси, температури і тиску, в його ядрі почалася ядерна реакція і… воно вибухнуло.
Народилася нова зірка.
Коли утворилося Сонце і стало таким, яким ми його знаємо зараз, інша Сонячна система ще не дозріла. На 40 млн. Років раніше замерзлі газові гіганти, що відлетіли за “снігову лінію”, перестали рости і досягли стабільності. А в гарячій внутрішньої області, де було мало газу і було багато каменів, панував хаос. Тобто, в той час, коли Сонце вже стало повноцінною зіркою, планети у внутрішній області ще намагалися рости.
Крихітні протопланети продовжували стикатися, ставали більше. В результаті утворилися чотири планети у внутрішній області. Але біля орбіти Юпітера досі знаходиться вузька область, де правлять планетазімалі, а протопланети – так і не сформувалися. Це Пояс астероїдів, де Юпітер заважає формуватися іншим планетам.
Юпітера – найбільша планета, у нього найбільша гравітація. На зорі формування Сонячної системи Юпітера увійшов в Пояс астероїдів, прискорив рух планетезималей і змусив стикатися з руйнівною силою.
Пояс астероїдів – єдина область в Сонячній системі, де планети не утворюються. По краях Сонячної системи в крижаному мовчанні літає ще одне кільце небесних тіл – Пояс Койпера. Це область за межами орбіти Нептуна. У ньому повно каменів і льоду, розташованих далеко один від одного. Вони не стикаються і не утворюють планету, бо не підлітають занадто близько. Через 50 млн. Років після зародження Сонячної системи в Поясі Койпера і в Поясі астероїдів було в 100 разів більше тіл, ніж сьогодні. Ці тіла зіграли руйнівну, але важливу роль в еволюції кам’янистих внутрішніх планет, включаючи Землю.
Отже, “внутрішні” планети формувалися в 10 разів довше гігантів, які перебувають за сніговою лінією. Тільки через 75 мільйонів років цей процес підійшов до кінця.
У 150 мільйонах кілометрів від молодого Сонця, Протоземля досягла розмірів планети і зайняла стабільну орбіту. Але у неї був космічний переслідувач – вважається, що на початковому етапі Землю супроводжувала інша планета, протопланета Тея. У неї була така ж орбіта, як у Землі, вона виходила майже тим самим шляхом. Мільйони років ці планети ганялися друг за другом навколо Сонця. І в один момент сталося зіткнення, що мало для Землі серйозні наслідки.
Тея і Земля зіткнулися, ймовірно, по дотичній, Тея просто “чиркнула” нашу планету боком і зникла в невідомому напрямку (а може і розвалилася на частини). Однак зіткнення було настільки жахливим, що уламки обох небесних тіл зметнулися в космос, і хоча частина їх знову впала на нашу планету, що залишилися вистачило для того, щоб з часом з них утворився природний супутник Землі – Місяць.
Наступна драма сталася з газовими гігантами, чиї змістилися орбіти мало не погубили Сонячну систему. Через 500 мільйонів років після формування планет Сонячної системи, вони як і раніше були оточені уламками або залишками планетарного диска. У молодої сонячній системі група з трьох планет перебувала набагато ближче до Сонця, ніж зараз.
Перша орбіта Нептуна була всередині орбіти Урана, але потім вони поміняли їх. А в обох поясах було в 100 разів більше матеріалу. Гравітація планет-гігантів постійно притягує матеріал з обох поясів. Щоразу великі планети перетасовують планетезимали. Хоч результат спочатку непомітний, але можливо через це гігантські планети змістилися на нові орбіти.
(2 votes, average: 3.50 out of 5)