Theoriae de Formatione Asteroidum et Cometarum
Asteroides et cometae sunt duo genera corporum caelestium parvorum quae diu astronomos curae fuerunt. Saepe "reliquiae" ex formatione Systematis Solaris appellantur, quia perquam mane in Sole formatae sunt et planetae modo formari incipiebant. Quamquam ambo multo minores quam planetae sunt, asteroides et cometae compositione, loco et modo agendi dum ad Solem appropinquant insigniter differunt. Asteroides plerumque saxosi vel metallis abundantes sunt et plerumque in Cingulum Asteroidum inter Martem et Iovem inveniuntur, dum cometae glacie et pulvere abundant et plerumque ex extremis finibus Systematis Solaris originem ducunt . Hic articulus principales theorias de formatione asteroidum et cometarum examinat, a processibus fundamentalibus formationis planetesimalium ad munus gravitatis gigantis gasei et dynamicam Systematis Solaris primordialis.
Contextus: Nebula solaris et ortus rerum parvarum
Theoria de origine Systematis Solaris latissime accepta est Theoria Nebulae Solaris. Abhinc annos circiter 4,6 miliarda, ingens nubes gasis et pulveris sub gravitate collapsa est, discum rotantem, qui discus protoplanetarius appellatur, formans. In centro disci, materia concentrata est ad Solem formandum. Extrorsum, particulae pulveris microscopicae per vires electrostaticas collidere et cohaerere coeperunt, grana maiora formantes. Hic processus in calculos, saxa, et deinde in res chiliometrorum magnitudinis, quae planetesimalia appellantur, continuavit. Asteroides et cometae essentialiter planetesimalia sunt quae numquam plene in planetas coaleverunt.
Attamen, rationes quomodo pulvis a planetesimalia parva ad magna "salire" possit, quaestio gravissima in astronomia moderna sunt. Una idea gravis est instabilitas fluxus, condicio ubi particulae densae in flumine gasis disci concentrantur, quod gravitatem localem in planetesimalia relative celeriter collabi facit. Hic mechanismus initialem multitudinem parvorum rerum format quae postea in asteroides et cometas evolvuntur.
Theoriae formationis asteroidum: reliquiae formationis planetarum et influxus Iovis
Asteroides plerumque in Cingulo Asteroidum Principali inter Martem et Iovem inveniuntur. Cur haec regio non in planetas conversa est? Theoria classica suggerit materiam densam in hac regione planetas parvos formavisse debuisse, sed processum accretionis impedimento gravitatis Iovis interruptum esse.
1) Theoria "planetarum deficientium"
In hac theoria, cingulum asteroidum habetur esse collectio planetesimalium quae numquam planetae factae sunt quia:
Resonantia gravitatis Iovis orbitas obiectorum parvorum perturbat, celeritatem collisionum augens.
Collisiones magnae celeritatis res destruere (fragmentationem) potius quam unire (accumulationem) solent.
– Propterea, multitudo fragmentorum lapidum et metallicorum formata est quae usque ad hunc diem ut asteroides superest.
Hanc theoriam confirmat eo facto quod quaedam resonantiae orbitales in cingulo asteroidum "lacunae" (lacunae Kirkwoodenses) formant, quae sunt areae relative vacuae propter orbitas instabiles.
2) Theoria evolutionis collisionalis (collisio et fragmentatio)
Asteroides quos hodie videmus non sunt identici planetesimalium primorum. Multi asteroides ex magnis impactibus orti sunt qui res antiquiores fregerunt. Intra cingulum asteroidum sunt "familiae asteroidum," greges asteroidum similibus orbitis et compositionibus, qui ex uno corpore parente disintegrante descendisse putantur. Haec theoria explicat cur tot parvi asteroides sint et cur eorum formae saepe irregulares sint.
Collisiones etiam cum differentiis internis coniunguntur. Nonnulli asteroides magni indicia calefactionis et differentiationis (nucleum et pallium formantes) ostendunt, verisimiliter ob breve tempus radioactivum in Systemate Solari primordiali . Cum corpus parens frangitur, fragmenta reliqua variationes compositionis exhibere possunt: quaedam magis "saxosa", alia magis "metallica" sunt.
3) Theoria migrationis planetariae (Modelum Niceense et Grand Tack)
Recentibus decenniis, theoria formationis et orbitarum planetarum gigantum reordinatio magni momenti facta est. Duae notiones quae saepe disputantur sunt:
– Modelum Nicaeanum: affirmat planetas gigantes mutationes orbitales in historia sua primordiali subiisse. Hae mutationes res parvas dispersisse, materiam ex regionibus interioribus et exterioribus miscere, et res in cingulum asteroidum transportasse potuerunt.
– Grand Tack: suggerit Iovem fortasse propius ad Solem movisse deinde recessisse. Hic motus cingulum asteroidum "exinanisse" deinde "reimplesse" potuit mixtura asteroidum ex regionibus interioribus (siccioribus) et exterioribus (volatilibus ditioribus).
Theoria migrationis adiuvat explicare cur zona asteroidum tam diversa genera habeat: asteroides generis S (saxosiores) in parte interiore zonae dominantur, dum asteroides generis C (carbonio et volatilibus ditiores) in parte exteriore abundantiores sunt.
Theoria formationis cometarum: obiecta glacialia ex regionibus frigidis Systematis Solaris
Cometae ab asteroidibus differunt praecipue propter compositionem suam: cometae divites sunt glacie aquae, glacie dioxidi carbonii, monoxidi carbonii, methani, et pulveris. Cometae activae fiunt dum ad Solem appropinquant, cum glacies sublimatur et comam caudamque format.
1) Theoria formationis extra "lineam nivalem"
Intra discum protoplanetarium, limes crucialis est, linea nivalis appellata, distantia a Sole ubi temperaturae satis humiles sunt ut aqua et alia volatilia congelare possint. Ultra lineam nivalem, materia ex qua planetesimalia formata sunt glaciem abundantem continebat, quae effecit ut formatio rerum glacie divitum esset — praecursorum cometarum. Ergo, cometae habentur "fossilia congelata" quae monumenta chemica Systematis Solaris primordialis servant.
2) Origines cometarum: Cingulum Kuiperi et Nubes Oort
Generaliter, cometae secundum periodum orbitalem in duas partes dividuntur:
Cometae brevis periodi (plerumque <200 annos) originem habere creduntur in Cingulo Kuiperi et regionibus disci dispersi ultra Neptunum. Obiecta Cingulo Kuiperi a Neptuno gravitatione perturbari possunt, quod ad orbitas ducit quae eas propius ad Solem ducunt.
Cometae longi periodi (millia ad milliones annorum) originem trahere creduntur ex Nube Oort, vasto, fere sphaerico receptaculo materiae glacialis Systema Solare circumdante. Obiecta in Nube Oort in Systema Solare interius "projici" possunt perturbationibus aestus vel stellis praetereuntibus.
Theoriae de formatione Nubis Oort plerumque processum dispersionis includunt: primis diebus, planetae gigantes multa planetesimalia glacie dives in orbitas distantissimas eiecerunt. Quaedam laxe Sole coniunctae manebant et Nubes Oort factae sunt.
3) Munus impactus et processus thermalis
Quamquam cometae saepe "primitivae" habentur, evolutionem quoque subeunt. In regionibus suis natalibus, collisiones inter corpora glacialia pergunt fieri, cometas formantes ut res porosas (acervi ruderum) vel saxa mixta. Praeterea, cum cometae Solem iterum atque iterum appropinquant, superficies eorum crustam pulveris obscuram formare possunt, quae post sublimationem glaciei remanet. Tandem cometae volatilia sua amittere, inactivae fieri, et asteroidibus similes esse possunt — tales res interdum cometae mortuae appellantur.
Nexus inter asteroides et cometas: fines non semper clari
Quamquam distinctio inter haec duo plerumque clara est, limes inter asteroides et cometas non semper absolutus est. Sunt obiecta ut asteroides activi vel cometae zonae principalis, obiecta in zona asteroidum quae actionem cometarum similem exhibent. Hoc plures possibilitates excitat:
– Reliquiae glaciei intra quosdam asteroides inclusae sunt.
Actio incitat impactibus qui stratas subiacentes aperiunt.
– Aliae actiones, ut rotatio rapida quae pulverem a superficie iacit.
Hoc phaenomenon notionem confirmat Systema Solare primordiale mixturam materiarum fuisse, et "saxum" et "glaciem" non omnino separatas fuisse.
conclusio
Theoriae de formatione asteroidum et cometarum in processu formationis Systematis Solaris ex nebula solari radicantur: pulvis et gas planetesimalia formaverunt, quorum nonnulla postea planetae facta sunt, alia vero ut corpora minora manebant. Asteroides intelleguntur esse reliquiae materiae saxosae et metallicae quarum accretio, praesertim a gravitate Iovis, interrupta est, et a collisionibus planetarum et migratione reformata. Cometae in regionibus frigidis ultra lineam nivis, glacie et volatilibus divites, formatae sunt, et deinde in Cingulum Kuiperi et Nubem Oort depositae sunt antequam nonnullae in Systema Solare interius intraverunt. Investigationes modernae — ab observationibus telescopicis ad missiones explorationum spatialium — has theorias locupletare pergunt et demonstrat dynamica Systematis Solaris primordialis multo complexiora, migratione et mixtione plena, fuisse quam antea imaginatum est. Si asteroides et cometae "archivum cosmicum" sunt, tum eos intellegere significat prima capita historiae ambitus in quo Terra formata est relegere.
