በፀሐይ ስርዓት ውስጥ የፕላኔቶች ዝግመተ ለውጥ
በፀሐይ ስርዓታችን ውስጥ የፕላኔቶች ዝግመተ ለውጥ ቀላል ቁስ - ኮስሚክ ጋዝ እና አቧራ - ወደ የተለያዩ ዓለማት እንዴት እንደተለወጡ የሚያሳይ ረጅም ታሪክ ነው፡ ጥቅጥቅ ያሉ አለታማ ፕላኔቶች፣ የተደራረቡ የጋዝ ግዙፍ ፍጥረታት እና በዳርቻ ላይ ቀዝቃዛና በረዶ የበዛባቸው ፕላኔቶች። ይህ ጉዞ በቢሊዮን ለሚቆጠሩ ዓመታት የሚከናወን ሲሆን በስበት ኃይል፣ በግጭቶች፣ በፀሐይ ውስጣዊ ሙቀት፣ በጨረር እና በየጊዜው በሚለዋወጠው የምህዋር ተለዋዋጭነት ተጽዕኖ ይደረግበታል። የፕላኔቶችን ዝግመተ ለውጥ መረዳት የምድርን አመጣጥ ግንዛቤ ከመስጠት ባለፈ ሳይንቲስቶች በሌሎች ከዋክብት ዙሪያ ያሉ ፕላኔቶች እንዴት እንደሚፈጠሩ እንዲተረጉሙም ይረዳል።
1. ጅማሬ፡ የፀሐይ ኔቡላ እና የፀሐይ መወለድ
ከ4,6 ቢሊዮን ዓመታት በፊት የፀሐይ ስርዓት ከቀድሞዎቹ የከዋክብት ትውልዶች ፍንዳታዎች የተነሳ እንደገና ጥቅም ላይ ከዋለ ግዙፍ ሃይድሮጂን፣ ሂሊየም እና ሌሎች ከባድ ንጥረ ነገሮች የበለፀገ ሞለኪውላዊ ደመና ወጣ። ይህ ደመና በስበት ኃይል ስር ወድቆ ምናልባትም ከሱፐርኖቫ በመጣው የድንጋጤ ማዕበል የተነሳ በፍጥነት እና በፍጥነት መሽከርከር ጀመረ። ደመናው ሲሽከረከር፣ ጠፍጣፋ ሆነና ተንሸራተተ፤ ይህም በመሃል ላይ የሚዞር የጋዝ እና የአቧራ ዲስክ ነው።
በዲስኩ መሃል ላይ፣ አብዛኛው ቁሳቁስ ተሰብስቦ ፕሮቶሱን ፈጠረ። የውህደት ግብረመልሶች እስኪቀጣጠሉ እና ወጣቷ ፀሐይ ኃይል ማመንጨት እስክትጀምር ድረስ ግፊቱና የሙቀት መጠኑ ጨመረ። በዚህ ደረጃ፣ በዙሪያው ያለው ዲስክ አሁንም ወፍራም ነበር፣ የፕላኔቶች የግንባታ ብሎኮች በሚሆኑ ጥቃቅን የአቧራ ቅንጣቶች የተሞላ ነበር።
2. ከአቧራ ወደ ድንጋይ፡ የእህል እድገት እና የፕላኔቶች ሲማል
በፕላኔቶች ዝግመተ ለውጥ ውስጥ ወሳኝ ደረጃ የመዋሃድ ሂደት ነው - ትናንሽ ቅንጣቶች ወደ ትላልቅ አካላት መዋሃድ። ጥቃቅን የአቧራ ቅንጣቶች ይጋጫሉ እና ይጣበቃሉ፣ ትላልቅ ውህዶችን ይፈጥራሉ። ከጊዜ በኋላ እነዚህ ውህዶች ወደ ጠጠር፣ ቋጥኝ እና በመጨረሻም ወደ ፕላኔቶች ሲማል (በኪሎሜትር የሚለኩ ነገሮች) ያድጋሉ።
በዲስኩ ውስጥ የስበት መስህብ እና የጋዝ ድራግ ውጤት ቅንጣቶች በተወሰኑ ክልሎች እንዲንቀሳቀሱ፣ እንዲጋጩ እና እንዲያተኩሩ ያደርጋሉ። ፕላኔቶች ሲፈጠሩ፣ የስበት ኃይል የበለጠ የበላይነት ያለው ሚና መጫወት ጀመረ፡ በዙሪያው ያሉትን ቁሳቁሶች ይስቡ ነበር፣ እና አንዳንዶቹ እርስ በርስ ተጋጭተው የፕላኔቶች ሽሎች ይፈጠራሉ።
ይሁን እንጂ፣ ይህ እድገት አንድ ወጥ አይደለም። የፕላኔቷን ዝግመተ ለውጥ የሚወስነው ዋናው ነገር ከፀሐይ ያለው ርቀት ነው፣ ምክንያቱም በዲስኩ ውስጥ ያለው የሙቀት መጠን እየጨመረ በሄደ ቁጥር እየቀነሰ ይሄዳል።
3. የበረዶው መስመር እና የውስጥ-የውጪው ዓለም ልዩነት
አንድ ቁልፍ ፅንሰ-ሀሳብ "የበረዶ መስመር" ሲሆን የሙቀት መጠኑ ውሃ እና ሌሎች ተለዋዋጭ ውህዶች እንዲቀዘቅዙ የሚያስችል ዝቅተኛ የፀሐይ ርቀት ነው። በበረዶ መስመር ውስጥ (በፀሐይ አቅራቢያ ባለው ክልል)፣ እንደ ሲሊኬት እና ብረቶች ያሉ ሙቀትን የሚቋቋሙ ቁሳቁሶች ብቻ እንደ ጠጣር ሊቆዩ ይችላሉ። ለዚህም ነው ውስጣዊ ፕላኔቶች - ሜርኩሪ፣ ቬኑስ፣ ምድር እና ማርስ - በአንጻራዊ ሁኔታ ዝቅተኛ ክብደት ያላቸው ድንጋያማ ፕላኔቶች የሆኑት።
ከበረዶው መስመር ባሻገር፣ የውሃ በረዶ እና ሌሎች ተለዋዋጭ በረዶዎች (እንደ አሞኒያ እና ሚቴን ያሉ) ተጠናክረው ለፕላኔቶች ግንባታ የሚቀርበው ቁሳቁስ በጣም ትልቅ እንዲሆን አድርገዋል። ይህም ግዙፍ ግዙፍ የፕላኔቶች ኮሮች እንዲፈጠሩ አስችሏል፣ ከዚያም ሃይድሮጂን እና ሂሊየም ጋዝን ከዲስክ ይይዙ ነበር። ይህም የጋዝ ግዙፍ የሆኑትን ጁፒተር እና ሳተርንን እና በአብዛኛው የበረዶ እና የጋዝ ስብጥር ያላቸውን የበረዶ ግዙፍ ኡራነስ እና ኔፕቱን ወለዱ።
4. የከባቢ አየር ምስረታ፡ ከ"መያዝ" እስከ "መልቀቅ"
የፕላኔቶች ከባቢ አየርም እንዲሁ ይለዋወጣል። በጋዝ ግዙፍ ፍጥረታት ላይ፣ ዋናው ከባቢ አየር የተፈጠረው የጋዝ ዲስክ ከመበተኑ በፊት የኔቡላር ጋዝን በቀጥታ በመያዝ ነው። በድንጋያማ ፕላኔቶች ላይ፣ የመጀመሪያው ከባቢ አየር ከሁለት ምንጮች ሊመጣ ይችል ነበር፡ ከዲስኩ ውስጥ ያለው ደካማ ጋዝ መያዝ እና ከእሳተ ገሞራ እንቅስቃሴ የተነሳ ከፕላኔቷ ውስጠኛ ክፍል የሚወጣው ጋዞችን ማስወገድ (የጋዞች መለቀቅ)።
ለምሳሌ፣ የጥንቷ ምድር ከዛሬው በጣም የተለየ ከባቢ አየር ነበራት - በካርቦን ዳይኦክሳይድ፣ በውሃ ትነት፣ በናይትሮጅን እና በእሳተ ገሞራ እንቅስቃሴ የበለፀገች ናት። ከጊዜ በኋላ የገጽታ ሙቀት ቀንሷል፣ የውሃ ትነት ወደ ውቅያኖሶች ተከማችቷል፣ እና የኬሚካል እና ባዮሎጂካል ሂደቶች የከባቢ አየርን ስብጥር ቀይረዋል። የህይወት መኖር፣ በተለይም ፎቶሲንተሲስ፣ የምድር የከባቢ አየር ዝግመተ ለውጥ ዋና አንቀሳቃሽ ነበር፣ ይህም የኦክስጅን መጠን በመጨመር ነው።
ቬኑስ እና ማርስ የተለያዩ መንገዶችን ተከትለዋል። ቬኑስ እጅግ በጣም ሞቃት እየሆነች የመጣ የግሪንሀውስ ተፅዕኖ አጋጥሟታል። ማርስ፣ አነስተኛ ክብደት እና ደካማ መግነጢሳዊ መስክ ያላት፣ ከፀሐይ ንፋስ ጋር ባለው መስተጋብር እና ዝቅተኛ የስበት ኃይልዋ ምክንያት አብዛኛው ከባቢ አየርዋን አጥታለች፣ ይህም ምድርን እንደ ጋዞችን መያዝ አትችልም።
5. ትልቁ ተጽዕኖ ዘመን፡- የገጽታ እና የሳተላይት መፈጠር
በቀደመው የፀሐይ ስርዓት፣ በትላልቅ ነገሮች መካከል የሚፈጠሩ ግጭቶች እጅግ በጣም ተደጋጋሚ ነበሩ። እነዚህ ግጭቶች የፕላኔቶችን ገጽታ በመቅረጽ፣ ውስጣዊ አካላቸውን በማሞቅ እና የመዞሪያ አቅጣጫቸውን በመቀየር ረገድ ሚና ተጫውተዋል። በጣም ታዋቂ ከሆኑት ምሳሌዎች አንዱ የጨረቃን ምስረታ "ግዙፍ ተጽዕኖ" መላምት ነው፡- የማርስ መጠን ያለው ነገር ወጣቷን ምድር በመምታት በኋላ ላይ ተጣምሮ ጨረቃን ለመፍጠር አንድ ላይ የተጣበቀ ቁሳቁስ ወደ ምህዋር እንደጣለ ይታሰባል።
ግዙፍ ተጽዕኖዎችም ውስጣዊ ልዩነትን ያስከትላሉ፡ ፕላኔቷ ስትሞቅ፣ እንደ ብረት ያሉ ከባድ ቁሳቁሶች ወደ መሃል ሲሰምጡ እምብርቱን ይፈጥራሉ፣ ቀለል ያሉ ሲሊከቶች ደግሞ ማንትልና ቅርፊት ይፈጥራሉ። ይህ ልዩነት አስፈላጊ ነው ምክንያቱም ፈሳሽ ሜታሊክ ኮር በፈሳሽ ተለዋዋጭነት (ጂኦዲናሞ) አማካኝነት መግነጢሳዊ መስክ ሊፈጥር ይችላል፣ ልክ በምድር ላይ እንደሚያደርገው።
6. የፕላኔቶች ፍልሰት እና የፀሐይ ስርዓት አርክቴክቸር
ሳይንቲስቶች በአንድ ወቅት ፕላኔቶች ተፈጥረው በምህዋራቸው ውስጥ እንደቀሩ ያስቡ ነበር። አሁን፣ የፕላኔቶች ፍልሰት የተለመደ ሂደት እንደሆነ ይቆጠራል። በጋዝ ዲስኮች ውስጥ፣ በወጣት ፕላኔቶች እና በዲስክ መካከል ያለው የስበት መስተጋብር ምህዋሮቻቸውን ሊለውጥ ይችላል፣ ይህም ወደ ፀሐይ እንዲቀርቡ ወይም ወደ ፀሐይ እንዲርቁ ያደርጋቸዋል።
በፀሐይ ስርዓት አውድ ውስጥ፣ እንደ “ግራንድ ታክ” ያሉ ሞዴሎች ጁፒተር ወደ ፀሐይ ተሰድዶ ከሳተርን ጋር በተፈጠረ መስተጋብር ምክንያት አቅጣጫውን ቀይሮ ሊሆን እንደሚችል ይጠቁማሉ። እንዲህ ዓይነቱ ፍልሰት የማርስን ትንሽ መጠን እና የአስቴሮይድ ቀበቶውን ድብልቅ ቅንብር ሊያብራራ ይችላል። ከዚህም በላይ የጋዝ ግዙፍ ፍጥረታት ፍልሰት በውሃ የበለፀጉ ቁሳቁሶችን ወደ ውስጠኛው ክፍል ይልካል - ይህ ሂደት ለምድር የውሃ አቅርቦት አስተዋጽኦ ሊያደርግ ይችላል።
7. ማቀዝቀዝ፣ የጂኦሎጂካል እንቅስቃሴ እና የረጅም ጊዜ ዝግመተ ለውጥ
ከተዘበራረቀ የምስረታ ምዕራፍ በኋላ፣ ፕላኔቶች በውስጣዊ ማቀዝቀዣ፣ በራዲዮአክቲቭ እና በማንቴል ዳይናሚክስ የሚወሰን የረጅም ጊዜ ዝግመተ ለውጥ ውስጥ ይገባሉ። ትላልቅ ፕላኔቶች ሙቀትን ረዘም ላለ ጊዜ የመቆየት ዝንባሌ አላቸው፣ ይህም ለረጅም ጊዜ የሚቆይ የጂኦሎጂካል እንቅስቃሴ እንዲኖር ያስችላል። በምድር ላይ፣ የፕላት ቴክቶኒክስ ቅርፊቱን እንደገና ጥቅም ላይ ለማዋል፣ የአየር ንብረትን በካርቦን ዑደት ለማረጋጋት እና የውቅያኖሶችን ዘላቂነት ለመደገፍ ይረዳሉ።
በሌላ በኩል ደግሞ የማርስ ትንሽ መጠን በፍጥነት እንዲቀዘቅዝ ያስችለዋል፣ የእሳተ ገሞራ እንቅስቃሴን ይቀንሳል እና መግነጢሳዊ መስኩን ያዳክማል። ሜርኩሪ ከመጠን አንፃር ትልቅ እምብርት አለው፣ ነገር ግን ሲቀዘቅዝ አሁንም ይኮማተራል። ቬኑስ ከምድር ጋር ተመሳሳይ ቢሆንም፣ የተለየ የቴክቶኒክ ዘይቤ እንዳላት ይታሰባል - ምናልባትም ቀጣይነት ያለው የፕሌት ቴክቶኒክስ ሳይሆን ኤፒሶዲክ “የገጽታ እድሳት” እያጋጠማት ሊሆን ይችላል።
በጋዝ እና በበረዶ ግዙፍ ፍጥረታት ውስጥ፣ ዝግመተ ለውጥ በከባቢ አየር ማቀዝቀዣ፣ በማዕበል ተለዋዋጭነት እና በውስጣዊ መዋቅር ለውጦች ይታወቃል። ጁፒተር እና ሳተርን ከፀሐይ ከሚቀበሉት በላይ ኃይል ያመነጫሉ፣ ይህም አሁንም ከቅርጻቸው ሙቀትን እየለቀቁ መሆኑን ይጠቁማል። ሳተርን በውስጠኛው ውስጥ ባለው “ሂሊየም ዝናብ” እንኳን ሊሞቅ ይችላል - ሂሊየምን ከሃይድሮጂን የመለየት የኃይል-መልቀቅ ሂደት።
8. የፀሐይ ስርዓት የወደፊት ዕጣ ፈንታ፡ ያልተጠናቀቀ ዝግመተ ለውጥ
የፕላኔቶች ዝግመተ ለውጥ አላቆመም። የፕላኔቶች ምህዋር በስበት ኃይል ምክንያት ቀስ በቀስ ሊለወጥ ይችላል። አስትሮይድ እና ኮሜቶች አሁንም ከፕላኔቶች ጋር ሊጋጩ ይችላሉ፣ ምንም እንኳን ብዙ ጊዜ ባይሆንም። በጣም ረጅም በሆኑ የጊዜ መለኪያዎች፣ ፀሐይ እራሷ ትለወጣለች፡ በጥቂት ቢሊዮን ዓመታት ውስጥ፣ ብርሃኗ የምድርን የአየር ንብረት ለመጉዳት በበቂ ሁኔታ ይጨምራል። ወደፊት ደግሞ፣ ፀሐይ ቀይ ግዙፍ ትሆናለች - ምናልባትም ሜርኩሪ እና ቬኑስን ትውጣለች፣ ይህም በቀሪዎቹ ፕላኔቶች ላይ ያለውን ሁኔታ በእጅጉ ይለውጣል።
በመጨረሻም፣ የፕላኔቶችን ዝግመተ ለውጥ መረዳት ተለዋዋጭ ስርዓቶችን መረዳትን ያካትታል፡- ኃይለኛ የመጀመሪያ ምስረታ ውጤት፣ ከዚያም ረጅም ጊዜ የምህዋር አቀማመጥ፣ የከባቢ አየር ምስረታ እና የጂኦሎጂካል እና የአየር ንብረት ለውጦች። የፀሐይ ስርዓቱ የፕላኔቶችን የተለያዩ ሊሆኑ የሚችሉ እጣ ፈንታዎች የሚያሳይ “ተፈጥሯዊ ላብራቶሪ” ሆኖ ያገለግላል። ከዚህ፣ ምድር ከፀሐይ ሶስተኛው ድንጋያማ ፕላኔት ብቻ ሳትሆን፣ ይልቁንም ውስብስብ የኮስሞስ ክስተቶች ውጤት እንደሆነች እንማራለን - እስከ ዛሬ ድረስ መገለጡን ቀጥሏል።
