Dreuchd na Grinne-thalmhainn ann an Cruthachadh Planaidean
’S e grabhataidh am prìomh “ailtire” a chruthaicheas siostam na grèine agus a phlanaidean. Bidh an fheachd seo ag obair gu sàmhach ach gu cunbhalach, a’ tarraing stuth bho sgèile ghràinean duslach gu creagan mòra còmhla ann am planaidean seasmhach a’ cuairteachadh rionnagan. Às aonais grabhataidh, cha bhiodh gas cosmach agus duslach a’ tighinn còmhla gu bhith nan nithean nas motha; bhiodh iad sgapte air thuaiream air feadh an fhànais. Gus tuigse fhaighinn air mar a bhios planaidean a’ cruthachadh, feumaidh sinn sgrùdadh a dhèanamh air mar a bhios grabhataidh ag obair bho na ciad ìrean de bhreith siostam planaid tron aibidh aige.
1. Neòil mhóileciuil agus toiseach tuiteam stuth
Bidh cruthachadh planaidean a’ tòiseachadh fada mus bi planaidean ann—eadhon mus bi rionnagan ann. Tha neòil mhóileciuil, cruinneachaidhean de ghas (gu sònraichte haidridean agus helium) agus duslach microscopach ann an àite eadar-rionnagach. Tha na neòil seo uabhasach fuar agus tana, ach faodaidh iad a bhith uabhasach mòr. Aig àm air choreigin, faodaidh neul mhóileciuil fàs neo-sheasmhach. Faodaidh na h-adhbharan airson neo-sheasmhachd a bhith eadar-dhealaichte: tonnan clisgeadh bho supernova faisg air làimh, bualadh eadar neòil, no buaireadh grabhataidh air adhbhrachadh le rionnag eile a’ dol seachad.
Nuair a dh’fhàsas pàirt den neul dùmhail gu leòr, tòisichidh grabhataidh a’ “buannachadh” thairis air a’ chuideam teirmeach a tha a’ feuchainn ris an stuth a sgaoileadh bho chèile. Bidh tuiteam grabhataidh a’ tachairt: thèid stuth a tharraing a dh’ionnsaigh an ionaid, a’ cruthachadh cridhe a tha a’ sìor fhàs dùmhail. Is e seo a’ chiad ìre de chruthachadh protostar - rionnag san àm ri teachd - a thig gu bhith na mheadhan air siostam planaid mu dheireadh.
2. Grabhatachd agus cruthachadh diosgan protoplanetary
Chan eil an tuiteam a’ tachairt dìreach a dh’ionnsaigh an ionaid mar a bhios tuiteam saor sìmplidh. Mar as trice bidh rothladh beag aig neòil mhóileciuil. Mar a bhios stuth a’ tuiteam, bidh an rothladh seo a’ luathachadh air sgàth glèidhteachas spionnadh ceàrnach (coltach ri sgleatar figear a’ tarraing air na gàirdeanan aca gus an rothladh aca a luathachadh). Mar thoradh air an sin, chan eil an stuth a tha a’ tuiteam a’ bualadh air an ionad sa bhad ach bidh e a’ sgaoileadh a-mach gus structar rèidh, rothlach a chruthachadh: diosc protoplanetary.
Seo far a bheil dà dhreuchd aig grabhataidh. An toiseach, bidh grabhataidh a’ phròt-rionnag a’ cumail an stuth anns an diosc còmhla agus ga chasg bho bhith a’ teicheadh a-steach don fhànais eadar-rionnagach. San dàrna àite, bidh an grabhataidh eadar mìrean taobh a-staigh an diosc a’ cuideachadh an stuth gus tòiseachadh air cruinneachadh ri chèile. Tha an diosc protoplanetary na “factaraidh” planaideach, far a bheil gas agus duslach ag eadar-obrachadh airson milleanan de bhliadhnaichean.
3. Bho dhuslach gu planaidean beaga: grabhataidh mar ghliù
Anns na tràth ìrean den diosc, bidh mìrean duslach a’ bualadh agus a’ steigeadh ri chèile air sgàth feachdan electrostatach agus “greamachd” air uachdaran microscopach. Ach, gus gluasad bho ghràinean duslach gu nithean nas motha, bidh grabhataidh a’ gabhail thairis mu dheireadh. Nuair a bhios na cruinneachaidhean mòr gu leòr (bho mheatairean gu cilemeatairean), bidh an tomad aca a’ toirt tarraing grabhataidh mòr dhaibh. Canar planetesimals ris na nithean sin.
Bidh grabhataidh planaideach ag obair mar ghliù chosmach: bidh e a’ meudachadh na cothroman gum bi bualaidhean “a’ cur mais ris” seach a bhith a’ breabadh bho chèile no gan sgrios. A bharrachd air an sin, tha buaidh chudromach ann ris an canar fòcas grabhataidh: bidh tarraing grabhataidh a’ leudachadh “earrann-tarsainn èifeachdach” nì, ga dhèanamh nas dualtaiche stuth eile a ghlacadh a tha a’ dol seachad faisg air làimh.
4. Ruith cruinneachaidh: breith embryo planaid
Às dèidh do phlanaidean beaga cruthachadh, faodaidh am pròiseas fàis a dhol a-steach do ìre de fhàs gun ghluasad. Tha grabhataidh nas làidire aig nì beagan nas motha, a’ leigeil leis barrachd stuth a ghlacadh agus fàs eadhon nas motha. Faodaidh eadar-dhealachaidhean beaga ann am mais a bhith nas làidire gu luath. Bheir seo breith do shìthichean planaid, no protoplanaidean, nithean meud na Gealaich no Mhars a chumas orra a’ sguabadh suas stuth nan slighe.
Ach, chan eil fàs a’ leantainn aig ìre luathaichte. Mar a bhios protoplanaidean a’ tòiseachadh a’ faighinn làmh an uachdair air na roinnean orbital aca, bidh an ìre coimeasach de bhuaidhean ag àrdachadh agus an stuth a tha ri fhaighinn a’ lùghdachadh. Bidh an ìre seo ag atharrachadh gu fàs oligarchic: bidh grunn protoplanaidean mòra (na “oligarchs”) a’ fàs còmhla, a’ toirt buaidh air a chèile le grabhataidh agus a’ cumail smachd air na sònaichean fa leth aca.
5. Bidh grabhataidh a’ cruthachadh ailtireachd na h-orbit
Chan eil planaidean dìreach mu dheidhinn mais, ach cuideachd mu dheidhinn orbit. Cumaidh grabhataidh na rionnag na planaidean mun cuairt oirre, agus bidh eadar-obrachadh grabhataidh eadar protoplanaidean agus planaidean eile a’ dearbhadh a bheil na orbitan seasmhach no mì-rianail.
Rè cruthachadh, bidh protoplanaidean gu tric a’ fulang le slaodadh gas agus torque bhon diosc. Faodaidh seo imrich adhbhrachadh, gluasad nan orbitan a-staigh no a-mach. Bidh imrich a’ tachairt air sgàth iomlaid momentum ceàrnach eadar a’ phlanaid agus an diosc gas, agus is e sin gu bunaiteach buaidh grabhataidh. Tha mòran de shiostaman exoplanetary a chaidh a lorg a’ sealltainn planaidean mòra glè fhaisg air na reultan aca (Jupiters teth), agus tha amharas làidir ann gun deach an cruthachadh nas fhaide a-mach agus an uairsin gun do ghluais iad a-steach.
A bharrachd air imrich, faodaidh grabhataidh planaidean a ghlacadh ann an ath-fhuaimean orbital, is iad sin pàtrain ùineil, leithid 2:1 no 3:2, far a bheil dà phlanaid a’ “glasadh” buaidh grabhataidh a chèile, a’ daingneachadh an orbitan ann an co-mheas sònraichte. Chithear na h-ath-fhuaimean sin ann an grunn shiostaman gealaich Jupiter agus ann an diofar shiostaman exoplanetary.
6. Grabhatachd agus na h-eadar-dhealachaidhean eadar planaidean creagach agus fuamhairean gasach
Carson a tha planaidean beaga, creagach ann (mar an Talamh agus Mars) agus fuamhairean gasach (mar Iupatar agus Saturn)? Tha grabhataidh a’ cluich pàirt, còmhla ri teòthachd agus sgaoileadh stuth anns an diosc.
Anns an diosc a-staigh, faisg air an rionnag, tha teòthachd àrd ga dhèanamh duilich do choimeasgaidhean luaineach (me uisge, meatàn, ammonia) reothadh. Tha glè bheag de stuth creagach is meatailteach air fhàgail gus planaidean a thogail. Mar thoradh air an sin, mar as trice chan eil protoplanaidean san roinn seo mòr gu leòr airson àile gasach glè thiugh a thàladh agus a chumail suas.
Thar na crìche seo tha an "loidhne-sneachda", a' chrìoch far a bheil an teòthachd ìosal gu leòr airson deigh a chruthachadh. Bidh deigh a' cur ris meud mòr de mhais chruaidh a tha ri fhaighinn. Faodaidh cridhe a' phlanaid fàs gu luath, a' ruighinn mais chudromach far am faod a grabhataidh meudan mòra de haidridean agus gas helium a tharraing a-steach bhon diosc. Is e seo an iuchair do bhreith fuamhaire gas: leigidh grabhataidh làidir a' chridhe le cruinneachadh luath gas mus ruith gas an diosc a-mach.
7. Bualaidhean mòra agus crìochnachadh cruthachadh planaidean
Anns na h-ìrean deireannach, nuair a bhios gas an diosc a’ tanachadh agus a’ mhòr-chuid den mhais chruaidh air a bhith na protoplanaidean, chan eil an siostam air “socrachadh sìos” fhathast. Faodaidh grabhataidh eadar protoplanaidean adhbhrachadh gum bi na orbitan aca a’ trasnadh a chèile, ag adhbhrachadh bualaidhean mòra. Thathas a’ creidsinn gun do chruthaich na bualaidhean sin mòran fheartan cudromach: mar eisimpleir, tha beachd-bharail a’ bhuaidh mhòir a’ mìneachadh tùs na Gealaich, nuair a bhuail nì meud Mars (ris an canar Theia gu tric) ris an Talamh òg, agus a sprùilleach a’ cruthachadh diosc agus mu dheireadh a’ tighinn còmhla a-steach don Ghealach.
Faodaidh bualaidhean mòra planaidean a chruthachadh le cridheachan eadar-dhealaichte, rothlaidhean luath, claonaidhean aiseach anabarrach, no eadhon a’ rùsgadh bratach a’ phlanaid. A-rithist, tha e uile an urra ri grabhataidh: an fheachd a tha a’ riaghladh an t-slighe, astar a’ bhualaidh, agus comas an sprùilleach ath-cho-chur.
8. Domhantarraing an dèidh cruthachadh planaid: glanadh agus seasmhachd
Chan e a-mhàin gu bheil planaid “cruichte” a’ stad a’ fàs; bidh i cuideachd a’ glanadh a h-orbit. Le mais gu leòr, cuiridh planaid às do phlanetesimals sam bith a tha air fhàgail ann an trì dòighean: a’ bualadh leotha, gan tilgeil a-mach às an t-siostam, no ag atharrachadh a h-orbit gus nach tèid i seachad tuilleadh. Is e seo aon adhbhar carson a tha mìneachadh an latha an-diugh air planaid a’ cur cuideam air a’ chomas “an nàbachd orbital a ghlanadh”.
San fhad-ùine, bidh seasmhachd siostam planaid fhathast air a dhearbhadh le grabhataidh. Faodaidh eadar-obrachaidhean beaga cruinneachadh thar milleanan no billeanan de bhliadhnaichean, uaireannan ag atharrachadh eas-chruthachd agus claonadh orbital, no ag adhbhrachadh neo-sheasmhachd a dh’ adhbhraicheas planaidean a bhith air an tilgeil a-mach. Ann am mòran shiostaman, gu sònraichte an fheadhainn le planaidean faisg air a chèile, tha cothromachadh grabhataidh a’ dearbhadh am mair an siostam no an tuit e.
Co-dhùnadh
’S e grabhataidh am prìomh fheachd a bhios ag atharrachadh stuth sgapte cosmach gu planaidean structaraichte. Bidh e ag adhbhrachadh tuiteam neòil mhóileciuil, a’ cruthachadh diosgan protoplanetary, a’ leigeil le duslach agus creagan tighinn còmhla gu bhith nan planetesimals, a’ luathachadh cruinneachadh gu bhith nan protoplanaidean, a’ riaghladh imrich orbital agus ath-shonnrachadh, agus a’ dearbhadh an urrainn do phlanaid a bhith na fuamhaire gas no fuireach creagach. Fiù ’s às deidh planaidean a bhith air an cruthachadh, tha grabhataidh a’ leantainn air adhart a’ cumadh mean-fhàs an t-siostaim tro bhuillean, glanadh orbital, agus daineamaigs fad-ùine.
Ann am faclan eile, is e toradh grabhataidh a th’ anns a h-uile planaid—feachd shìmplidh a chruthaich, thar ùine agus eadar-obrachaidhean iom-fhillte, an iomadachd mhòr de shaoghal anns a’ chruinne-cè.
