Malingaliro Amakono a Kupanga Ma Dzuwa
Kupangidwa kwa dongosolo la dzuwa ndi chimodzi mwa mitu yosangalatsa kwambiri mu zakuthambo zamakono chifukwa chimagwirizanitsa nthambi zambiri za sayansi: fizikisi, chemistry, geology, ndi sayansi ya mapulaneti. Funso la momwe Dzuwa, mapulaneti, ma asteroid, ndi ma comets zikanapangidwira kuchokera ku zinthu zapakati pa nyenyezi lapangitsa asayansi kupanga zitsanzo zomwe zimasinthidwa nthawi zonse pamene ukadaulo wowonera ndi kusanthula zitsanzo ukupita patsogolo. Pakadali pano, chiphunzitso chamakono chovomerezeka kwambiri chimadziwika kuti chiphunzitso cha solar nebular, chomwe chimalimbikitsidwa ndi zomwe zapezeka zatsopano, monga gawo la kugwedezeka, kusamuka kwa mapulaneti, komanso umboni wochokera ku meteorites ndi kuwona ma disks a protoplanetary mozungulira nyenyezi zazing'ono.
1. Chiyambi: kuchokera ku lingaliro lachikale kupita ku chitsanzo chamakono
Lingaliro lofunika kwambiri lakuti dongosolo la dzuwa linachokera ku mtambo wa mpweya ndi fumbi linayamba m'zaka za m'ma 18 kudzera mu ntchito ya Immanuel Kant ndi Pierre-Simon Laplace. Komabe, lingaliro lakale panthawiyo linalibe maziko olimba komanso deta yowonera. Zitsanzo zamakono zinakula mofulumira akatswiri a zakuthambo atatha kuwona nyenyezi zazing'ono zozunguliridwa ndi ma disk a mpweya ndi fumbi, otchedwa ma disk a protoplanetary. Kuwona kumeneku kunapereka "laboratori yachilengedwe" yowonera njira zofanana ndi zomwe zinkawoneka mu dongosolo loyambirira la dzuwa.
Kuwonjezera pa zomwe zawonedwa, kupita patsogolo kwabweranso kuchokera ku kusanthula kwa miyala yakale (makamaka ma chondrites), maulendo amlengalenga omwe abweretsa zitsanzo za ma asteroid ndi ma comets, ndi kupanga makompyuta komwe kumatsanzira kayendedwe ka mpweya ndi fumbi kwa zaka mamiliyoni ambiri.
2. Chiyambi: kugwa kwa mtambo waukulu wa mamolekyu
Malinga ndi chiphunzitso chamakono, dongosolo la dzuwa linayamba zaka pafupifupi 4,6 biliyoni zapitazo kuchokera ku gawo laling'ono la mtambo waukulu wa molekyulu—dera lozizira, lodzaza ndi zinthu zambiri mumlengalenga wolemera mu haidrojeni, heliamu, ndi zinthu zolemera mu mawonekedwe a fumbi la chilengedwe. Mtambo uwu unasokonezedwa, mwachitsanzo, ndi mafunde ogwedezeka ochokera ku kuphulika kwa supernova yapafupi kapena kuyanjana kwa mphamvu yokoka ndi madera ena opanga nyenyezi.
Kusokonezeka kumeneku kumayambitsa kugwa kwa mphamvu yokoka. Pamene chinthu chikugwera pakati, mphamvu yokoka imasinthidwa kukhala kutentha. Nthawi yomweyo, mtambo umakhala ndi mphamvu yozungulira (mphamvu yaying'ono yozungulira). Pamene mtambo ukuchepa, kuzungulira kwake kumawonjezeka—monga momwe wovina wa ballet amazungulira mofulumira akatseka manja awo. Kuzungulira kumeneku kumapangitsa kuti chinthucho chisagwere molunjika pakati, koma m'malo mwake kupanga diski yozungulira.
3. Kupangidwa kwa protosun ndi protoplanetary disk
Pakatikati pa kugwa, zinthu zinakhazikika kuti zipange nyenyezi yoyambirira (yomwe inali patsogolo pa Dzuwa). Pozungulira dengali panapangidwa diski yaikulu yozungulira planetary yodzaza ndi mpweya (makamaka hydrogen ndi helium) ndi fumbi la silicate, ayezi, ndi mankhwala a carbon.
Mu gawo ili, Dzuwa silinali "loyaka" mokwanira monga momwe lilili pano. Linali likusonkhanitsabe unyinji ndi kutentha. Pamene kutentha ndi kuthamanga mkati mwa pakatikati zinali zokwanira, ma hydrogen fusion reactions anayamba. Pamene fusion inakhazikika, Dzuwa linalowa mu gawo lalikulu la sequence, pomwe disk yozungulira inakhala malo obadwira mapulaneti.
4. Kuchokera ku fumbi kupita ku miyala: kukula kwa tinthu tating'onoting'ono ndi zinthu zapadziko lapansi
Chimodzi mwa zovuta zazikulu mu chiphunzitso cha mapangidwe a mapulaneti ndi kufotokoza momwe tinthu tating'onoting'ono ta fumbi tingasinthire kukhala zinthu zazikulu ngati kilomita imodzi. Ma model amakono amafotokoza kuti njirayi ili ndi magawo angapo:
1. Kugawanika kwa fumbi: tinthu tating'onoting'ono timagundana ndi kumamatirana chifukwa cha mphamvu zamagetsi ndi za pamwamba, zomwe zimapangitsa kuti tinthu tating'onoting'ono timeneti tigwire ntchito kwambiri.
2. Kukula kwa miyala: kukula kwake kumawonjezeka kufika pa mamilimita kufika pa masentimita, kenako kumakhala ngati “mwala” womwe umadutsa m’mbale.
3. Kusakhazikika kwa madzi: nthawi zina, miyala imatha kusonkhana m'malo mwake kukhala magulu okhuthala chifukwa chokhudzana ndi mpweya.
4. Kugwa kwa mphamvu yokoka m'deralo: magulu okhuthalawa amatha kugwa kukhala ma planetesimal, omwe ndi ma stonestone omwe amamanga ma kilomita mpaka mazana a makilomita.
Magawo awa ndi ofunikira chifukwa mapulaneti ndi omwe "amamanga" mapulaneti kudzera mu kugundana ndi kukulirakulira.
5. Mzere wa chipale chofewa ndi kusiyana pakati pa mapulaneti amkati ndi akunja
Chinthu chosiyana ndi mapulaneti amkati mwa dzuwa ndi kusiyana pakati pa mapulaneti amkati mwa miyala (Mercury, Venus, Earth, Mars) ndi mapulaneti akuluakulu akunja okhala ndi mpweya ndi ayezi (Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune). Chiphunzitso chamakono chimafotokoza kusiyana kumeneku kudzera mu lingaliro la mzere wa chisanu.
Pafupi ndi Dzuwa, kutentha kwa diski kumakhala kwakukulu kwambiri kotero kuti zinthu zosatentha monga silicates ndi zitsulo zokha ndi zomwe zimatha kusungunuka kukhala zinthu zolimba. Chifukwa cha kuchuluka kochepa kwa zinthu zolimba, mapulaneti omwe amapangidwa nthawi zambiri amakhala ang'onoang'ono komanso amiyala. Kutali, kutentha kumakhala kotsika, zomwe zimapangitsa kuti madzi, ammonia, methane, ndi zinthu zina zosinthasintha ziume mu ayezi. Kupezeka kwa ayezi kumawonjezera kuchuluka kwa zinthu zolimba, zomwe zimathandiza kuti pakati pa dziko lapansi pakhale kukula mwachangu komanso kwakukulu, motero kumakopa mpweya wambiri wa hydrogen-helium ndikukhala dziko lalikulu.
6. Kuchulukana kwapakati ndi kupangika kwa mapulaneti akuluakulu
Kupangidwa kwa Jupiter ndi Saturn nthawi zambiri kumafotokozedwa ndi chitsanzo cha kukula kwa core. Poyamba, core yayikulu, yokhuthala (pafupifupi misa ya Dziko Lapansi ingapo mpaka khumi ndi iwiri) imapangidwa. Core ikafika pachimake china, mphamvu yake yokoka imakhala yokwanira kukopa mpweya wozungulira mofulumira, ndikupanga mlengalenga waukulu. Izi ziyenera kuchitika mpweya womwe uli mu disk usanatayike ku mphepo ndi kuwala kwa nyenyezi, nthawi zambiri mkati mwa zaka mamiliyoni angapo.
Uranus ndi Neptune zinapangidwanso pogwiritsa ntchito njira yofanana, koma zinali kutali ndi Dzuwa kotero kukula kwapakati pawo kunali pang'onopang'ono, zomwe zinawalepheretsa kupeza mpweya wochuluka ngati Jupiter ndi Saturn.
7. Kusamuka kwa mapulaneti: dongosolo la dzuwa silinali "lokhazikika" nthawi zonse
Chinthu chofunika kwambiri pa chiphunzitso chamakono ndichakuti mapulaneti nthawi zonse samapanga ndi kukhala pamalo amodzi. Kugwirizana kwa mphamvu yokoka pakati pa dziko lomwe likukula ndi gasi disk kungayambitse kusamuka kwa mapulaneti. Izi zimathandiza kufotokoza zinthu zingapo, monga chifukwa chake mapulaneti ozungulira nyenyezi zina nthawi zambiri amakhala ndi "Jupiter otentha" (zimphona zazikulu za gasi zomwe zili pafupi kwambiri ndi nyenyezi zawo).
Ponena za dongosolo la dzuwa, mitundu ina yodziwika bwino, monga Grand Tack, imasonyeza kuti Jupiter mwina inayandikira Dzuwa kenako n’kubwerera m’mbuyo, zomwe zinakhudza kufalikira kwa zinthu ndipo mwina kufotokoza kuchepa kwa Mars. Palinso chitsanzo cha Nice, chomwe chimafotokoza kukonzedwanso kwa mayendedwe a mapulaneti akuluakulu komanso kuyambitsa chochitika chachikulu chomwe chinakhudza dongosolo loyambirira la dzuwa.
Ngakhale kuti tsatanetsatane akadali kukambidwabe, lingaliro lalikulu lakuti kusamuka ndi kuyanjana kwamphamvu kunachita gawo lofunika tsopano ndi gawo la dongosolo lamakono.
8. Zotsalira za kapangidwe kake: ma asteroid, makometi, ndi lamba wa Kuiper
Sizinthu zonse za disk zomwe zinakhala mapulaneti. Zotsalira za njira yopangira zinthu zimasungidwa motere:
– Lamba wa asteroid pakati pa Mars ndi Jupiter, uli ndi ma planetesimals omwe sanapange mapulaneti akuluakulu, mwina chifukwa cha kusokonezeka kwa mphamvu yokoka ya Jupiter.
– Lamba la Kuiper kupitirira Neptune, komwe kumakhala matupi oundana ngati Pluto.
– Mtambo wa Oort, malo osungira nyenyezi zakutali zomwe zimaganiziridwa kuti zinapangidwa kuchokera ku matupi oundana omwe anasweka chifukwa cha kuyanjana ndi mapulaneti akuluakulu.
Zinthu zimenezi n’zofunika chifukwa zimapereka “mbiri” ya momwe zinthu zinalili poyamba m’dongosolo la dzuwa. Kusanthula kapangidwe ka miyala yamchere ndi nyenyezi zotchedwa comets kungasonyeze kutentha, mankhwala, ndi nthawi yomwe zinapangidwira.
9. Umboni wamakono: miyala ya m'mlengalenga, ma isotope, ndi kuwona ma disk ang'onoang'ono a nyenyezi
Malingaliro amakono sachokera pa zoyeserera zokha, komanso pa umboni:
– Kuwerengera nthawi ya meteorite pa radiometry kumasonyeza zaka pafupifupi 4,56 biliyoni, mogwirizana ndi zaka za dongosolo la dzuwa.
– Ma Isotope ratios (monga mpweya ndi aluminiyamu) amapereka zizindikiro zokhudza njira yoyamba yotenthetsera, kuphatikizapo kukhalapo kwa ma radionuclides osakhalitsa.
– Ma telesikopu amakono monga ALMA amatha kujambula ma disk a protoplanetary okhala ndi mphete ndi mipata, zomwe zimaganiziridwa kuti zimachitika chifukwa cha kupangidwa kwa mapulaneti.
Umboni wonsewu ukusonyeza kuti kupangidwa kwa mapulaneti ndi njira yachilengedwe yomwe imachitika ndi nyenyezi zazing'ono, osati chochitika chapadera cha dongosolo la dzuwa.
Mapeto
Malingaliro amakono okhudza kapangidwe ka mphamvu ya dzuwa amafotokoza kuti dongosolo la dzuwa likusintha kuchokera ku mtambo wogwa wa mpweya ndi fumbi, zomwe zimapangitsa Dzuwa ndi diski ya protoplanetary. Kudzera mu njira zokulirakulira kwa fumbi kukhala ma planesemical, kukula kwa ma planesemical cores, kugwidwa kwa mpweya, ndi mphamvu monga kusamuka kwa mapulaneti, dongosolo la mapulaneti lomwe tikudziwa lerolino linatulukira. Ngakhale kuti zambiri zikumveka, kafukufuku akupitirira—makamaka pofotokoza tsatanetsatane wa kupangika kwa mapulanetical, mbiri ya kusamuka kwa mapulaneti akuluakulu, ndi chiyambi cha madzi ndi zinthu zachilengedwe pa Dziko Lapansi. Kuphatikiza kwa kuyang'ana kwa zakuthambo, kusanthula zitsanzo, ndi kuyerekezera kwa makompyuta kwalimbitsa chiphunzitso chamakono, kutsegula mwayi wopeza zatsopano zokhudza momwe "nyumba yathu ya chilengedwe" idapangidwira.
Ngati mukufuna, nditha kusintha nkhaniyi kukhala ya kusukulu (yosavuta), yamaphunziro (mawu ndi maumboni ena), kapena kuwonjezera buku lofotokozera.
