ග්රහලෝක සෑදීමේදී ගුරුත්වාකර්ෂණයේ කාර්යභාරය
ගුරුත්වාකර්ෂණය යනු සෞරග්රහ මණ්ඩලය සහ එහි ග්රහලෝක හැඩගස්වන ප්රාථමික “ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පියා” වේ. මෙම බලය නිහඬව නමුත් ස්ථාවරව ක්රියා කරයි, දූවිලි කැට පරිමාණයේ සිට යෝධ ගල්පර දක්වා පදාර්ථ තාරකා වටා කක්ෂගත වන ස්ථාවර ග්රහලෝක බවට ඇද දමයි. ගුරුත්වාකර්ෂණය නොමැතිව, කොස්මික් වායුව සහ දූවිලි කිසි විටෙකත් විශාල වස්තූන් බවට ඒකාබද්ධ නොවේ; ඒවා අභ්යවකාශය පුරා අහඹු ලෙස විසිරී පවතිනු ඇත. ග්රහලෝක සෑදෙන ආකාරය තේරුම් ගැනීමට, ග්රහලෝක පද්ධතියක උපතේ මුල් අවධියේ සිට එහි පරිණතභාවය දක්වා ගුරුත්වාකර්ෂණය ක්රියා කරන ආකාරය අප පරීක්ෂා කළ යුතුය.
1. අණුක වලාකුළු සහ පදාර්ථයේ බිඳවැටීමේ ආරම්භය
ග්රහලෝක නිර්මාණය ආරම්භ වන්නේ ග්රහලෝක ඇතිවීමට බොහෝ කලකට පෙරය - තරු ඇතිවීමටත් පෙරය. අන්තර් තාරකා අවකාශයේ අණුක වලාකුළු, වායු එකතුව (ප්රධාන වශයෙන් හයිඩ්රජන් සහ හීලියම්) සහ ක්ෂුද්ර දූවිලි අඩංගු වේ. මෙම වලාකුළු අතිශයින් සීතල හා දුර්වල වුවද, ඒවා ඇදහිය නොහැකි තරම් දැවැන්ත විය හැකිය. යම් අවස්ථාවක දී, අණුක වලාකුළක් අස්ථායී විය හැකිය. අස්ථාවරත්වය සඳහා ප්රේරක විවිධ විය හැකිය: අසල ඇති සුපර්නෝවාවකින් ඇතිවන කම්පන තරංග, වලාකුළු අතර ගැටුම් හෝ වෙනත් තාරකාවක් ගමන් කිරීම නිසා ඇතිවන ගුරුත්වාකර්ෂණ බාධා.
වලාකුළෙහි කොටසක් ප්රමාණවත් තරම් ඝන වූ විට, ද්රව්යය වෙන් කිරීමට උත්සාහ කරන තාප පීඩනයට වඩා ගුරුත්වාකර්ෂණය "ජයග්රහණය" වීමට පටන් ගනී. ගුරුත්වාකර්ෂණ බිඳවැටීම සිදු වේ: පදාර්ථය මධ්යය දෙසට ඇදී යන අතර, වැඩි වැඩියෙන් ඝන හරයක් සාදයි. මෙය අනාගත තාරකාවක් වන ප්රෝටෝස්ටාරයක් සෑදීමේ ආරම්භක අදියර වන අතර එය අවසානයේ ග්රහලෝක පද්ධතියක කේන්ද්රය බවට පත්වනු ඇත.
2. ගුරුත්වාකර්ෂණය සහ මූල ග්රහලෝක තැටි සෑදීම
සරල නිදහස් වැටීමක් මෙන් කේන්ද්රය දෙසට කෙළින්ම කඩා වැටීම සිදු නොවේ. අණුක වලාකුළු සාමාන්යයෙන් සුළු භ්රමණයක් ඇත. පදාර්ථය බිඳ වැටෙන විට, කෝණික ගම්යතාවය සංරක්ෂණය කිරීම හේතුවෙන් මෙම භ්රමණය වේගවත් වේ (රූප ස්කේටර් කෙනෙකු තම භ්රමණය වේගවත් කිරීම සඳහා තම දෑත් ඇද ගන්නා ආකාරයට). එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස, වැටෙන පදාර්ථය වහාම මධ්යයට පහර නොදෙන නමුත් පැතලි, භ්රමණය වන ව්යුහයක් සාදමින් පැතිරෙයි: මූල ග්රහලෝක තැටියක්.
ගුරුත්වාකර්ෂණය භූමිකාවන් දෙකක් ඉටු කරන ස්ථානය මෙයයි. පළමුව, මූල තාරකාවේ ගුරුත්වාකර්ෂණය තැටියේ ඇති ද්රව්ය එකට තබාගෙන අන්තර් තාරකා අවකාශයට පැන යාම වළක්වයි. දෙවනුව, තැටිය තුළ ඇති අංශු අතර ඇති ගුරුත්වාකර්ෂණය ද්රව්ය එකට ගැටීමට පටන් ගැනීමට උපකාරී වේ. මූල ග්රහලෝක තැටිය යනු ග්රහලෝක "කර්මාන්ත ශාලාවක්" වන අතර එහිදී වායුව සහ දූවිලි වසර මිලියන ගණනක් අන්තර්ක්රියා කරයි.
3. දූවිලි සිට ග්රහලෝක දක්වා: මැලියම් ලෙස ගුරුත්වාකර්ෂණය
තැටියේ මුල් අවධියේදී, දූවිලි අංශු ගැටී එකට ඇලී සිටින්නේ, අන්වීක්ෂීය පෘෂ්ඨ මත ඇති විද්යුත් ස්ථිතික බලවේග සහ "ඇලෙන සුළු බව" නිසාය. කෙසේ වෙතත්, දූවිලි කැට වලින් විශාල වස්තූන් දක්වා ප්රගතිය සඳහා, ගුරුත්වාකර්ෂණය අවසානයේ භාර ගනී. පොකුරු ප්රමාණවත් තරම් විශාල වූ විට (මීටර සිට කිලෝමීටර දක්වා), ඒවායේ ස්කන්ධය ඒවාට සැලකිය යුතු ගුරුත්වාකර්ෂණ ආකර්ෂණයක් ලබා දෙයි. මෙම වස්තූන් ග්රහලෝක ලෙස හැඳින්වේ.
ග්රහලෝක ගුරුත්වාකර්ෂණය කොස්මික් මැලියම් මෙන් ක්රියා කරයි: එය ගැටුම් එකිනෙක පැනීමට හෝ විනාශ වීමට වඩා "වර්ධනය" වීමේ (ස්කන්ධය එකතු කිරීමේ) සම්භාවිතාව වැඩි කරයි. තවද, ගුරුත්වාකර්ෂණ නාභිගත කිරීම ලෙස හැඳින්වෙන තීරණාත්මක බලපෑමක් ඇත: ගුරුත්වාකර්ෂණ ඇදීම වස්තුවක "ඵලදායී හරස්කඩ" පුළුල් කරයි, එමඟින් අසල ගමන් කරන අනෙකුත් පදාර්ථ ග්රහණය කර ගැනීමට වැඩි ඉඩක් ඇත.
4. එකතුවීමේ ධාවනය: ග්රහලෝක කළලයක උපත
ග්රහලෝක සෑදුණු පසු, වර්ධන ක්රියාවලියට ධාවන වර්ධන අවධියකට ඇතුළු විය හැකිය. තරමක් විශාල වස්තුවකට ශක්තිමත් ගුරුත්වාකර්ෂණයක් ඇති අතර එමඟින් වැඩි ද්රව්ය ග්රහණය කර ඊටත් වඩා විශාල ලෙස වර්ධනය වීමට ඉඩ සලසයි. ස්කන්ධයේ කුඩා වෙනස්කම් ඉක්මනින් ප්රමුඛ විය හැකිය. මෙය ග්රහලෝක කළල හෝ මූල ග්රහලෝක බිහි කරයි, ඒවා චන්ද්රයාගේ හෝ අඟහරුගේ ප්රමාණයේ වස්තූන් වන අතර ඒවා ඔවුන්ගේ මාර්ගයේ ද්රව්ය අතුගා දමයි.
කෙසේ වෙතත්, වර්ධනය වේගවත් වේගයකින් දිගටම සිදු නොවේ. මූල ග්රහලෝක ඔවුන්ගේ කක්ෂීය කලාප ආධිපත්යය දැරීමට පටන් ගන්නා විට, ගැටුම්වල සාපේක්ෂ අනුපාතය වැඩි වන අතර පවතින ද්රව්ය අඩු වේ. මෙම අවධිය කතිපයාධිකාරී වර්ධනයට සංක්රමණය වේ: විශාල මූල ග්රහලෝක කිහිපයක් ("කතිපයාධිකාරීන්") එකට වැඩෙන අතර, ගුරුත්වාකර්ෂණීයව එකිනෙකාට බලපෑම් කරමින් සහ ඒවායේ අදාළ කලාප පාලනය කරයි.
5. ගුරුත්වාකර්ෂණය කක්ෂයේ ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය හැඩගස්වයි
ග්රහලෝක යනු ස්කන්ධය ගැන පමණක් නොව, කක්ෂය ගැන ද වේ. තාරකාවේ ගුරුත්වාකර්ෂණය ග්රහලෝක ඒ වටා කක්ෂගත කිරීමට උපකාරී වන අතර, මූල ග්රහලෝක සහ අනෙකුත් ග්රහලෝක අතර ගුරුත්වාකර්ෂණ අන්තර්ක්රියා මගින් කක්ෂ ස්ථායීද නැතහොත් අවුල් සහගතද යන්න තීරණය වේ.
නිර්මාණය අතරතුර, මූල ග්රහලෝක බොහෝ විට තැටියෙන් වායු ඇදගෙන යාම සහ ව්යවර්ථය අත්විඳිති. මෙය සංක්රමණයට හේතු විය හැක, එනම් ඒවායේ කක්ෂවල අභ්යන්තරයට හෝ පිටතට මාරුවීමක්. ග්රහලෝකය සහ වායු තැටිය අතර කෝණික ගම්යතාව හුවමාරුව හේතුවෙන් සංක්රමණය සිදු වන අතර එය අත්යවශ්යයෙන්ම ගුරුත්වාකර්ෂණ බලපෑමක් වේ. බොහෝ සොයාගත් බාහිර ග්රහලෝක පද්ධති ඔවුන්ගේ තාරකා වලට ඉතා ආසන්නව යෝධ ග්රහලෝක පෙන්වයි (උණුසුම් බ්රහස්පති), ඒවා තවදුරටත් පිටතට පිහිටුවා පසුව ඇතුළට සංක්රමණය වී ඇති බවට දැඩි ලෙස සැක කෙරේ.
සංක්රමණයට අමතරව, ගුරුත්වාකර්ෂණය මගින් ග්රහලෝක කක්ෂීය අනුනාදයන් තුළට කොටු කළ හැකිය, ඒවා 2:1 හෝ 3:2 වැනි ආවර්තිතා රටා වන අතර, එහිදී ග්රහලෝක දෙකක් එකිනෙකාගේ ගුරුත්වාකර්ෂණ බලපෑම "අගුළු" දමා, නිශ්චිත අනුපාතයකින් ඒවායේ කක්ෂ ස්ථාවර කරයි. මෙම අනුනාදයන් බ්රහස්පති චන්ද්ර පද්ධති කිහිපයක සහ විවිධ බාහිර ග්රහලෝක පද්ධතිවල දක්නට ලැබේ.
6. ගුරුත්වාකර්ෂණය සහ පාෂාණමය ග්රහලෝක සහ වායු යෝධයන් අතර වෙනස්කම්
කුඩා, පාෂාණමය ග්රහලෝක (පෘථිවිය සහ අඟහරු වැනි) සහ වායු යෝධයන් (බ්රහස්පති සහ සෙනසුරු වැනි) ඇත්තේ ඇයි? ගුරුත්වාකර්ෂණය භූමිකාවක් ඉටු කරන අතර තැටියේ උෂ්ණත්වය සහ පදාර්ථ ව්යාප්තිය ද බලපායි.
තාරකාව අසල අභ්යන්තර තැටියේ, අධික උෂ්ණත්වය නිසා වාෂ්පශීලී සංයෝග (උදා: ජලය, මීතේන්, ඇමෝනියා) කැටි කිරීම දුෂ්කර වේ. ග්රහලෝක තැනීමට සාපේක්ෂව සීමිත පාෂාණමය හා ලෝහමය ද්රව්ය ප්රමාණයක් ඉතිරිව පවතී. එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස, මෙම කලාපයේ ඇති මූල ග්රහලෝක සාමාන්යයෙන් ඉතා ඝන වායුමය වායුගෝලයක් ආකර්ෂණය කර පවත්වා ගැනීමට තරම් දැවැන්ත නොවේ.
මෙම සීමාවෙන් ඔබ්බට "හිම රේඛාව" පිහිටා ඇති අතර, එම සීමාවේ උෂ්ණත්වය අයිස් සෑදීමට ප්රමාණවත් තරම් අඩුය. අයිස් සැලකිය යුතු ප්රමාණයක් ලබා ගත හැකි ඝන ස්කන්ධයක් එක් කරයි. ග්රහලෝකයේ හරය වේගයෙන් වර්ධනය විය හැකි අතර, එහි ගුරුත්වාකර්ෂණය තැටියෙන් දැවැන්ත ප්රමාණයේ හයිඩ්රජන් සහ හීලියම් වායුව ඇද ගත හැකි තීරණාත්මක ස්කන්ධයකට ළඟා වේ. වායු යෝධයෙකුගේ උපත සඳහා යතුර මෙයයි: හරයේ ප්රබල ගුරුත්වාකර්ෂණය තැටි වායුව අවසන් වීමට පෙර වේගවත් වායු සමුච්චය වීමට ඉඩ සලසයි.
7. යෝධ ගැටුම් සහ ග්රහලෝක සෑදීම සම්පූර්ණ වීම
අවසාන අදියරේදී, තැටි වායුව තුනී වී ඝන ස්කන්ධයෙන් වැඩි කොටසක් ප්රෝටෝ ග්රහලෝක බවට පත් වූ විට, පද්ධතිය තවමත් "පදිංචි වී නැත." ප්රෝටෝ ග්රහලෝක අතර ගුරුත්වාකර්ෂණය ඒවායේ කක්ෂ ඡේදනය වීමට හේතු විය හැකි අතර, දැවැන්ත ගැටුම් ඇති කරයි. මෙම ගැටුම් බොහෝ වැදගත් ලක්ෂණ ඇති කර ඇති බව විශ්වාස කෙරේ: නිදසුනක් ලෙස, යෝධ ගැටුම් කල්පිතය චන්ද්රයාගේ ආරම්භය පැහැදිලි කරයි, අඟහරු ප්රමාණයේ වස්තුවක් (බොහෝ විට තීයා ලෙස හැඳින්වේ) තරුණ පෘථිවිය සමඟ ගැටුණු විට, එහි සුන්බුන් තැටියක් සාදමින් අවසානයේ සඳට ඒකාබද්ධ වේ.
දැවැන්ත ගැටුම් හේතුවෙන් අපසාරී හරයන්, වේගවත් භ්රමණයන්, අධික අක්ෂීය ඇලවීම් හෝ ග්රහලෝකයේ ප්රාවරණය ඉවත් කිරීම පවා සිදුවිය හැකිය. නැවතත්, ඒ සියල්ල ගුරුත්වාකර්ෂණයට යටත් වේ: ගමන් පථය පාලනය කරන බලය, ගැටුමේ වේගය සහ සුන්බුන් නැවත ඒකාබද්ධ වීමේ හැකියාව.
8. ග්රහලෝක සෑදීමෙන් පසු ගුරුත්වාකර්ෂණය: පිරිසිදු කිරීම සහ ස්ථාවරත්වය
"සාදන ලද" ග්රහලෝකයක් වර්ධනය වීම නවත්වන්නේ නැත; එය එහි කක්ෂය ද පිරිසිදු කරයි. ප්රමාණවත් ස්කන්ධයක් සහිතව, ග්රහලෝකයක් ඉතිරිව ඇති ඕනෑම ග්රහලෝකයක් ක්රම තුනකින් ඉවත් කරනු ඇත: ඒවා සමඟ ගැටීම, පද්ධතියෙන් ඒවා ඉවත් කිරීම හෝ එය තවදුරටත් පසුකර නොයන ලෙස එහි කක්ෂය වෙනස් කිරීම. ග්රහලෝකයක නූතන අර්ථ දැක්වීම "කක්ෂීය අසල්වැසි ප්රදේශය ඉවත් කිරීමේ" හැකියාව අවධාරණය කිරීමට මෙය එක් හේතුවකි.
දිගු කාලීනව, ග්රහලෝක පද්ධතියක ස්ථායිතාව තීරණය වන්නේ ගුරුත්වාකර්ෂණය මගිනි. කුඩා අන්තර්ක්රියා වසර මිලියන ගණනක් හෝ බිලියන ගණනක් පුරා එකතු විය හැකි අතර, සමහර විට කක්ෂීය විකේන්ද්රියතා සහ ඇලවීම් වෙනස් කිරීම හෝ ග්රහලෝක පිටවීමට හේතු වන අස්ථාවරත්වයන් අවුලුවයි. බොහෝ පද්ධතිවල, විශේෂයෙන් සමීපව පරතරයකින් යුත් ග්රහලෝක ඇති පද්ධතිවල, ගුරුත්වාකර්ෂණයේ සියුම් සමතුලිතතාවය පද්ධතිය නොනැසී පවතීද නැතහොත් බිඳ වැටේද යන්න තීරණය කරයි.
නිගමනය
ගුරුත්වාකර්ෂණය යනු විසිරී ඇති කොස්මික් පදාර්ථ ව්යුහගත ග්රහලෝක බවට පරිවර්තනය කරන ප්රාථමික බලයයි. එය අණුක වලාකුළු බිඳවැටීමට හේතු වන අතර, මූල ග්රහලෝක තැටි සාදයි, දූවිලි හා පාෂාණ ග්රහලෝක බවට ඒකාබද්ධ වීමට ඉඩ සලසයි, මූල ග්රහලෝක බවට සමුච්චය වීම වේගවත් කරයි, කක්ෂීය සංක්රමණය සහ අනුනාදය පාලනය කරයි, සහ ග්රහලෝකයක් වායු යෝධයෙකු බවට පත්විය හැකිද නැතහොත් පාෂාණමයව පැවතිය හැකිද යන්න තීරණය කරයි. ග්රහලෝක සෑදීමෙන් පසුව පවා, ගුරුත්වාකර්ෂණය ගැටුම්, කක්ෂීය පිරිසිදු කිරීම සහ දිගුකාලීන ගතිකත්වය හරහා පද්ධතියේ පරිණාමය හැඩගස්වයි.
වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, සෑම ග්රහලෝකයක්ම ගුරුත්වාකර්ෂණයේ නිෂ්පාදනයකි - කාලයත් සමඟ සංකීර්ණ අන්තර්ක්රියා මගින් විශ්වයේ ලෝකවල අතිවිශාල විවිධත්වය නිර්මාණය කර ඇති සරල බලයකි.
