Asteroideen eta kometen sorrerari buruzko teoriak
Asteroideak eta kometak astronomoentzat aspalditik interesatu diren bi gorputz zerutar txiki mota dira. Askotan Eguzki Sistemaren sorreraren "hondakin" gisa aipatzen dira, Eguzkian oso goiz sortu zirelako eta planetak sortzen hasi berriak zirelako. Biak planetak baino askoz txikiagoak diren arren, asteroideak eta kometak nabarmen desberdinak dira beren osaeran, kokapenean eta portaeran Eguzkira hurbiltzen diren heinean. Asteroideak harritsuak edo metalez aberatsak izan ohi dira eta batez ere Marte eta Jupiter arteko Asteroide Gerrikoan aurkitzen dira, kometak, berriz, izotzez eta hautsez aberatsak dira eta, oro har, Eguzki Sistemaren mutur urrunetatik sortzen dira. Artikulu honek asteroideak eta kometak nola sortu ziren aztertzen ditu, planetesimalen sorreraren oinarrizko prozesuetatik hasi eta gas erraldoien grabitatearen papera eta Eguzki Sistemaren hasierako dinamikara arte.
Aurrekariak: Eguzki-nebulosa eta objektu txikien jaiotza
Eguzki Sistemaren jatorriari buruzko teoria onartuena Eguzki Nebulosa Teoria da. Duela 4,6 milioi urte inguru, gas eta hauts hodei erraldoi bat grabitatearen eraginez erori zen, protoplanetario izeneko disko birakaria sortuz. Diskoaren erdian, materia kontzentratu egin zen Eguzkia osatzeko. Kanpora begira, hauts partikula mikroskopikoak talka egiten eta elkarri itsasten hasi ziren indar elektrostatikoen bidez, ale handiagoak sortuz. Prozesu hau harri-koskorretan, harkaitzetan eta gero planetesimal izeneko kilometroko tamainako objektuetan jarraitu zuen. Asteroideak eta kometak funtsean planetesimalak dira, inoiz guztiz planeta bihurtu ez zirenak.
Hala ere, hautsak planetesimal txikietatik handietara nola "jauzi" dezakeen xehetasunak funtsezko galdera dira astronomia modernoan. Ideia erakargarri bat jario-ezegonkortasuna da, partikula trinkoak disko-gas-jario batean kontzentratzen diren egoera bat, tokiko grabitatea planetesimaletan nahiko azkar kolapsatzea eragiten duena. Mekanismo honek objektu txikien hasierako populazio bat sortzen du, geroago asteroide eta kometa bihurtzen direnak.
Asteroideen sorreraren teoriak: planeten sorreraren aztarnak eta Jupiterren eragina
Asteroideak, oro har, Marte eta Jupiter arteko Asteroide Gerriko Nagusian aurkitzen dira. Zergatik ez zen eremu hau planeta bihurtu? Teoria klasikoak dio eskualde honetan material trinkoak planeta txikiak sortu behar zituela, baina akrezio prozesua Jupiterren grabitazio-interferentziak eten zuen.
1) «Planeta hutsalen» teoria
Teoria honetan, asteroide gerrikoa planeta bihurtu ez diren planetesimalen bilduma bat dela uste da, honako arrazoiengatik:
– Jupiterren grabitazio-erresonantziak objektu txikien orbitak astintzen ditu, talken abiadura handituz.
– Abiadura handiko talkek objektuak suntsitzeko joera dute (zatikatzea), batu (akrezioa) baino.
– Ondorioz, arroka eta metal zatien populazio bat sortu zen, gaur egun arte asteroide gisa irauten duena.
Teoria hau asteroide gerrikoko orbita-erresonantzia batzuek "hutsuneak" (Kirkwood-en hutsuneak) eratzen dituztelako da, orbita ezegonkorren ondorioz nahiko hutsik dauden eremuak direnak.
2) Talka-eboluzioaren teoria (talka eta zatikatzea)
Gaur egun ikusten ditugun asteroideak ez dira hasierako planetesimalen berdinak. Asteroide asko objektu zaharragoak hautsi zituzten inpaktu handien ondorio dira. Asteroide gerrikoaren barruan "asteroide familiak" daude, orbita eta konposizio antzekoak dituzten asteroide taldeak, desintegratzen ari zen guraso-gorputz bakar batetik datozela uste dena. Teoria honek azaltzen du zergatik dauden hainbeste asteroide txiki eta zergatik diren haien formak askotan irregularrak.
Talkak barne-desberdintasunekin ere lotuta daude. Asteroide handi batzuek berotze eta bereizketa frogatzen dute (nukleo eta mantu bat eratuz), ziurrenik Eguzki-Sistemaren hasierako desintegrazio erradioaktiboaren ondorioz. Jatorrizko gorputza apurtzen denean, geratzen diren zatiek konposizio-aldaketak izan ditzakete: batzuk "harritsuagoak" dira, beste batzuk "metalikoagoak".
3) Planeta-migrazioaren teoria (Nizako eredua eta Grand Tack)
Azken hamarkadetan, planeta erraldoien orbitak eratzeari eta berrantolatzeari buruzko teoriak gero eta garrantzitsuagoak bihurtu dira. Maiz eztabaidatzen diren bi ideia hauek dira:
– Nizako eredua: planeta erraldoiek orbita-aldaketak izan zituztela dio haien historiaren hasieran. Aldaketa hauek objektu txikiak sakabanatu, barneko eta kanpoko eskualdeetako materiala nahastu eta objektuak asteroide gerrikora garraiatu ahal izan zituzten.
– Grand Tack: Jupiterrek Eguzkira hurbildu eta gero urrundu egin zitekeela iradokitzen du. Mugimendu honek asteroide gerrikoa "hustu" eta gero "berriro bete" zezakeen barneko (lehorragoak) eta kanpoko (lurrunkor aberatsagoak) eskualdeetako asteroideen nahasketa batekin.
Migrazioaren teoriak asteroide gerrikoak zergatik dituen hain mota anitzak azaltzen laguntzen du: S motako asteroideak (harritsuagoak) dira nagusi gerrikoaren barnealdean, eta C motako asteroideak (karbonoan eta lurrunkorretan aberatsagoak) kanpoko aldean ugariagoak dira.
Kometen sorreraren teoria: eguzki-sistemako eskualde hotzetatik datozen izotzezko objektuak
Kometak asteroideetatik bereizten dira batez ere beren osaeragatik: kometak ur-izotzean, karbono dioxido-izotzean, karbono monoxidoan, metanoan eta hautsean aberatsak dira. Kometak aktibo bihurtzen dira Eguzkira hurbiltzen diren heinean, izotza sublimatu eta koma eta isats bat eratzen dituenean.
1) "Elur-lerrotik" kanpo eraketaren teoria
Protoplanetario diskoaren barruan, elur-lerroa izeneko muga garrantzitsu bat dago, Eguzkitik ura eta beste lurrunkor batzuk izozteko tenperaturak nahikoa baxuak diren distantzia. Elur-lerroaz harago, planetesimalak sortu ziren materialak izotz ugari zuen, eta horren ondorioz izotzez betetako objektuak sortu ziren, kometen aitzindariak. Horregatik, kometak "fosil izoztu"tzat hartzen dira, Eguzki Sistemaren hasierako erregistro kimikoa gordetzen dutenak.
2) Kometen iturriak: Kuiper gerrikoa eta Oort hodeia
Oro har, kometak bi zatitan banatzen dira beren orbita-periodoaren arabera:
– Uste da periodo laburreko kometak (orokorrean <200 urte) Kuiper gerrikoan eta Neptunotik haratago dagoen disko sakabanatuan sortzen direla. Kuiper gerrikoko objektuak Neptunok grabitazioz perturba ditzake, eta gero Eguzkira hurbiltzen dituzten orbitetan sartu. - Uste da periodo luzeko kometak (milaka eta milioika urte bitartekoak) Oort hodeian sortzen direla, Eguzki Sistema inguratzen duen izotzez osatutako gordailu oso urrun eta ia esferiko batean. Oort hodeiko objektuak Eguzki Sistemaren barnealdera “bota” daitezke mareen etenen edo izarrek igarotzen direnean. Oort hodeiaren sorrerari buruzko teoriek, oro har, sakabanaketa prozesu bat dakarte: lehen egunetan, planeta erraldoiek izotzez aberatsak diren planetesimal asko kanporatu zituzten orbita oso urrunetara. Batzuk Eguzkiari lotuta geratu ziren eta Oort hodeia bihurtu ziren.
3) Talken eta prozesu termikoaren eginkizuna Kometak askotan “primitibotzat” hartzen diren arren, eboluzionatu ere egin dute. Beren jatorrizko eskualdeetan, izotzez estalitako gorputzen arteko talkak gertatzen jarraitzen dute, kometak objektu porotsu gisa (hondakin-pilak) edo harri-koskor misto gisa sortuz. Gainera, kometak Eguzkira behin eta berriz hurbiltzen diren heinean, haien gainazalek azal ilunak garatu ditzakete izotza sublimatu ondoren geratzen den hautsetik. Azkenean, kometek beren lurrunkorrak gal ditzakete, inaktibo bihurtu eta asteroideen antza izan dezakete; objektu horiei batzuetan kometa hilak deitzen zaie. Asteroideen eta kometen arteko harremana: muga ez da beti argia Bien arteko bereizketa, oro har, argia den arren, asteroideen eta kometen arteko muga ez da beti absolutua. Badira asteroide aktiboak edo gerriko nagusiko kometak bezalako objektuak, asteroide gerrikoan kometa-itxurako jarduera erakusten duten gorputzak. Horrek hainbat aukera sortzen ditu: - Asteroide batzuen barruan harrapatutako izotza geratzen da. - Azpiko geruzak hausten dituzten talkek eragindako jarduera. - Gainazaleko hautsa kanporatzen duten beste prozesu batzuk, hala nola errotazio azkarra. Fenomeno hauek Eguzki Sistema goiztiarra materialen nahasketa bat zela dioen ideia babesten dute, eta “harria” eta “izotza” ez zeudela guztiz bereizita. Ondorioa Asteroideen eta kometen sorrerari buruzko teoriak eguzki-nebulosatik Eguzki Sistemaren sorreran oinarritzen dira: hautsak eta gasak planetesimalak sortu zituzten, eta horietako batzuk geroago planeta bihurtu ziren, eta beste batzuk gorputz txikiago gisa geratu ziren. Asteroideak material harritsu eta metalikoaren hondarrak direla ulertzen da, eta haien metaketa eten egin zen, batez ere Jupiterren eragin grabitazionalak, eta planeta-talkek eta migrazioak birmoldatu zuten. Kometak elur-lerroaren atzean dauden eskualde hotzetan sortu ziren, izotzez eta lurrunkorrez beteak, eta gero Kuiper gerrikoan eta Oort hodeian metatu ziren, batzuk barneko Eguzki Sistemara sartu aurretik. Ikerketa modernoak —teleskopioen behaketetatik hasi eta espazio-zunda misioetaraino— teoria hauek aberasten jarraitzen du eta erakusten du Eguzki Sistema goiztiarraren dinamika askoz konplexuagoa zela, migrazioz eta nahasketaz betea, lehen imajinatzen zena baino. Asteroideak eta kometak “artxibo kosmiko” bat badira, orduan ulertzeak Lurra sortu zen ingurunearen historiaren lehen kapituluak berriro irakurtzea esan nahi du.