Wòl gravite nan fòmasyon planèt yo
Gravite se prensipal "achitèk" ki fòme sistèm solè a ak planèt li yo. Fòs sa a travay an silans men regilyèman, li rale matyè soti nan echèl grenn pousyè rive nan gwo wòch ansanm pou fòme planèt ki estab an òbit otou zetwal yo. San gravite, gaz ak pousyè kosmik pa ta janm reyini pou fòme objè ki pi gwo; yo ta rete gaye owaza nan tout espas. Pou konprann kijan planèt yo fòme, nou bezwen egzamine kijan gravite fonksyone depi premye etap nesans yon sistèm planèt rive nan matirite li.
1. Nyaj molekilè yo ak kòmansman efondreman matyè a
Fòmasyon planèt yo kòmanse byen lontan anvan gen planèt—menm anvan gen zetwal. Espas entèstelè a gen ladan l nyaj molekilè, koleksyon gaz (sitou idwojèn ak elyòm) ak pousyè mikwoskopik. Nyaj sa yo trè frèt e frajil, men yo ka gen yon mas enkwayab. A yon pwen, yon nyaj molekilè ka vin enstab. Deklanchè enstabilite yo ka divès: vag chòk ki soti nan yon supernova ki toupre, kolizyon ant nyaj yo, oswa twoub gravitasyonèl ki koze pa pasaj yon lòt zetwal.
Lè yon pòsyon nan nyaj la vin ase dans, gravite a kòmanse "genyen" sou presyon tèmik la k ap eseye gaye materyèl la. Efondreman gravitasyonèl rive: matyè a atire nan direksyon sant la, sa ki fòme yon nwayo ki pi dans. Sa a se premye etap fòmasyon yon protozetwal—yon zetwal nan lavni—ki evantyèlman pral vin sant yon sistèm planèt.
2. Gravite ak fòmasyon disk protoplanetè yo
Tonbe a pa rive tou dwat nan direksyon sant lan tankou yon senp tonbe lib. Nyaj molekilè yo tipikman gen yon ti wotasyon. Pandan matyè ap tonbe, wotasyon sa a akselere akòz konsèvasyon momantòm angilè a (tankou yon patineuz atistik ki rale bra l pou akselere wotasyon l). Kòm rezilta, matyè ki ap tonbe a pa frape sant lan imedyatman men li gaye pou fòme yon estrikti plat, k ap vire: yon disk protoplanèt.
Se la gravite jwe de wòl. Premyèman, gravite protozetwal la kenbe materyèl ki nan disk la ansanm epi anpeche l chape nan espas entèstelè. Dezyèmman, gravite ki genyen ant patikil ki nan disk la ede materyèl la kòmanse fè boul ansanm. Disk protoplanèt la se yon "faktori" planèt, kote gaz ak pousyè kominike pandan plizyè milyon ane.
3. Soti nan pousyè rive nan planetesimal: gravite kòm lakòl
Nan premye etap disk la, patikil pousyè yo fè kolizyon epi yo kole ansanm akòz fòs elektwostatik ak "kole" sou sifas mikwoskopik yo. Sepandan, pou pwogrese soti nan grenn pousyè rive nan objè ki pi gwo, gravite evantyèlman pran kontwòl. Lè boul yo ase gwo (ki soti nan mèt rive nan kilomèt), mas yo ba yo yon atraksyon gravitasyonèl siyifikatif. Objè sa yo rele planetesimal.
Gravite planetesimal la aji tankou yon lakòl kosmik: li ogmante chans pou kolizyon yo vin "akresyonan" (ajoute mas) olye pou yo rebondi youn sou lòt oswa pou yo detwi. Anplis de sa, gen yon efè enpòtan yo rele konsantrasyon gravitasyonèl: fòs gravitasyon an elaji "seksyon transvèsal efektif" yon objè, sa ki fè li gen plis chans pou l kaptire lòt matyè k ap pase tou pre.
4. Kous akresyon: nesans yon anbriyon planèt
Apre planetesimal yo fin fòme, pwosesis kwasans lan ka antre nan yon faz kwasans san kontwòl. Yon objè ki yon ti jan pi gwo gen yon gravite ki pi fò, sa ki pèmèt li kaptire plis materyèl epi grandi menm pi gwo. Ti diferans nan mas ka byen vit vin dominan. Sa bay nesans a anbriyon planèt, oswa protoplanèt, objè ki gwosè Lalin nan oswa Mas ki kontinye bale materyèl sou wout yo.
Sepandan, kwasans lan pa kontinye nan yon vitès akselere. Pandan protoplanèt yo kòmanse domine rejyon òbital yo, to relatif kolizyon yo ogmante epi materyèl ki disponib la diminye. Faz sa a chanje an kwasans oligachik: plizyè gwo protoplanèt ("oligark yo") grandi ansanm, enfliyanse youn lòt gravitasyonèlman epi kontwole zòn respektif yo.
5. Gravite bay fòm achitekti òbit la
Planèt yo pa sèlman gen rapò ak mas, men tou ak òbit. Gravite zetwal la kenbe planèt yo an òbit otou li, alòske entèraksyon gravitasyonèl ant protoplanèt yo ak lòt planèt yo detèmine si òbit yo estab oswa kaotik.
Pandan fòmasyon, protoplanèt yo souvan fè eksperyans rezistans gaz ak koupl ki soti nan disk la. Sa ka lakòz migrasyon, yon chanjman nan òbit yo anndan oswa deyò. Migrasyon rive akòz echanj momantòm angilè ant planèt la ak disk gaz la, ki esansyèlman se yon efè gravitasyonèl. Anpil sistèm ègzoplanèt yo dekouvri montre planèt jeyan trè pre zetwal yo (Jipitè cho), ki yo sispèk fòtman yo te fòme pi lwen epi answit te migre anndan.
Anplis migrasyon, gravite kapab tou pyèje planèt yo nan rezonans òbital, ki se modèl peryodik, tankou 2:1 oswa 3:2, kote de planèt "bloke" enfliyans gravitasyonèl youn lòt, sa ki estabilize òbit yo nan yon rapò espesifik. Rezonans sa yo wè nan plizyè sistèm lin Jipitè ak nan divès sistèm ègzoplanèt.
6. Gravite ak diferans ki genyen ant planèt wòch ak jeyan gaz yo
Poukisa gen ti planèt wòch (tankou Latè ak Mas) ak jeyan gaz (tankou Jipitè ak Satin)? Gravite jwe yon wòl, ansanm ak tanperati ak distribisyon matyè nan disk la.
Nan disk enteryè a, toupre zetwal la, tanperati ki wo yo fè li difisil pou konpoze volatil yo (pa egzanp, dlo, metàn, amonyak) jele. Yon kantite relativman limite materyèl wòch ak metalik rete pou konstwi planèt yo. Kidonk, protoplanèt nan rejyon sa a jeneralman pa ase masif pou atire epi kenbe yon atmosfè gazez ki trè epè.
Pi lwen pase limit sa a gen "liy nèj la," limit kote tanperati yo ase ba pou glas fòme. Glas ajoute yon kantite siyifikatif mas solid disponib. Nwayo planèt la ka grandi rapidman, rive nan yon mas kritik kote gravite li ka rale gwo kantite idwojèn ak elyòm gaz soti nan disk la. Sa a se kle nesans yon jeyan gaz: gwo gravite nwayo a pèmèt yon akimilasyon gaz rapid anvan gaz disk la fini.
7. Gwo kolizyon ak fini fòmasyon planèt yo
Nan dènye etap yo, lè gaz disk la vin pi mens epi pifò nan mas solid la vin tounen protoplanèt, sistèm nan poko "rete". Gravite ant protoplanèt yo ka lakòz òbit yo kwaze, sa ki deklanche gwo kolizyon. Yo kwè kolizyon sa yo te fòme anpil karakteristik enpòtan: pa egzanp, ipotèz enpak jeyan an eksplike orijin Lalin nan, lè yon objè gwosè Mas (souvan yo rele Theia) te fè kolizyon ak jèn Latè a, debri li yo te fòme yon disk epi finalman yo te koalese nan Lalin nan.
Gwo kolizyon ka pwodui planèt ki gen nwayo divèjan, wotasyon rapid, enklinezon aksyèl ekstrèm, oswa menm retire manto planèt la. Yon fwa ankò, tout bagay depann de gravite: fòs ki gouvène trajektwa a, vitès kolizyon an, ak kapasite debri yo pou rekombine.
8. Gravite apre fòmasyon planèt: netwayaj ak estabilite
Yon planèt ki "fòme" pa sèlman sispann grandi; li netwaye òbit li tou. Avèk ase mas, yon planèt ap debarase li de nenpòt planetesimal ki rete nan twa fason: li fè kolizyon avèk yo, li retire yo nan sistèm nan, oswa li chanje òbit li pou l pa pase ankò. Sa a se youn nan rezon ki fè definisyon modèn yon planèt mete aksan sou kapasite pou "netwaye vwazinaj òbital la".
A lontèm, estabilite yon sistèm planèt rete detèmine pa gravitasyon. Ti entèraksyon ka akimile pandan plizyè milyon oswa milya ane, pafwa chanje eksantrisite ak enklinasyon òbital yo, oswa deklanche enstabilite ki lakòz planèt yo soti. Nan anpil sistèm, espesyalman sa yo ki gen planèt ki espace youn ak lòt, balans delika gravitasyon an detèmine si sistèm nan ap siviv oswa tonbe.
Konklizyon
Gravite se fòs prensipal ki transfòme matyè kosmik ki gaye an planèt estriktire. Li deklanche efondreman nyaj molekilè yo, fòme disk protoplanèt, pèmèt pousyè ak wòch yo rasanble pou fòme planetesimal, akselere akresyon an pou fòme protoplanèt, gouvène migrasyon ak rezonans òbital, epi detèmine si yon planèt ka vin yon jeyan gaz oswa rete wòch. Menm apre planèt yo fin fòme, gravite kontinye fòme evolisyon sistèm nan atravè kolizyon, netwayaj òbital, ak dinamik alontèm.
Nan lòt mo, chak planèt se pwodwi gravitasyon—yon fòs senp ki, avèk tan ak entèraksyon konplèks, kreye gwo divèsite mond ki nan linivè a.
