சிறுகோள்கள் மற்றும் வால்மீன்களின் உருவாக்கம் குறித்த கோட்பாடுகள்

சிறுகோள்கள் மற்றும் வால்மீன்களின் உருவாக்கம் குறித்த கோட்பாடுகள்

சிறுகோள்கள் மற்றும் வால்மீன்கள் என்பவை வானியலாளர்களுக்கு நீண்ட காலமாக ஆர்வமூட்டி வரும் இரண்டு வகையான சிறிய விண் பொருட்களாகும். சூரியக் கோள்கள் உருவாகத் தொடங்கிய ஆரம்பக் காலகட்டத்தில், சூரியனில் இவை உருவானதால், சூரியக் குடும்பத்தின் உருவாக்கத்தின் போது எஞ்சியவை என்று இவை பெரும்பாலும் குறிப்பிடப்படுகின்றன. இவ்விரண்டும் கோள்களை விட மிகவும் சிறியதாக இருந்தாலும், சிறுகோள்களும் வால்மீன்களும் சூரியனை நெருங்கும் போது அவற்றின் அமைப்பு, இருப்பிடம் மற்றும் நடத்தை ஆகியவற்றில் குறிப்பிடத்தக்க அளவில் வேறுபடுகின்றன. சிறுகோள்கள் பொதுவாக பாறைகள் அல்லது உலோகங்கள் நிறைந்தவையாக இருக்கின்றன, மேலும் அவை பெரும்பாலும் செவ்வாய் மற்றும் வியாழனுக்கு இடையேயான சிறுகோள் மண்டலத்தில் காணப்படுகின்றன. அதேசமயம், வால்மீன்கள் பனி மற்றும் தூசி நிறைந்தவையாக இருக்கின்றன, மேலும் அவை பொதுவாக சூரியக் குடும்பத்தின் தொலைதூர விளிம்புகளிலிருந்து உருவாகின்றன . இந்தக் கட்டுரை, சிறுகோள்கள் மற்றும் வால்மீன்கள் எவ்வாறு உருவானது என்பது குறித்த முன்னணி கோட்பாடுகளை ஆராய்கிறது; இதில், சிறுகோள்களின் உருவாக்கத்தின் அடிப்படை செயல்முறைகள் முதல் வாயுப் பெருங்கோள்களின் ஈர்ப்பு விசையின் பங்கு மற்றும் ஆரம்பகால சூரியக் குடும்பத்தின் இயக்கவியல் வரை அடங்கும்.

பின்னணி: சூரிய நெபுலாவும் சிறு பொருட்களின் பிறப்பும்

சூரிய மண்டலத்தின் தோற்றம் குறித்த மிகவும் பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட கோட்பாடு சூரிய நெபுலா கோட்பாடு ஆகும். சுமார் 4,6 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, வாயு மற்றும் தூசியாலான ஒரு மாபெரும் மேகம் புவியீர்ப்பு விசையால் சரிந்து, முன்-கோள் வட்டு எனப்படும் சுழலும் தட்டை உருவாக்கியது. அந்தத் தட்டின் மையத்தில், பருப்பொருள் குவிந்து சூரியனை உருவாக்கியது. வெளிப்புறமாக, நுண்ணிய தூசித் துகள்கள் நிலைமின்னியல் விசைகளால் மோதவும் ஒன்றோடு ஒன்று ஒட்டிக்கொள்ளவும் தொடங்கி, பெரிய துகள்களை உருவாக்கின. இந்த செயல்முறை கூழாங்கற்கள், பாறாங்கற்கள், பின்னர் கோள்நுண்மங்கள் எனப்படும் கிலோமீட்டர் அளவிலான பொருட்களாகத் தொடர்ந்தது. சிறுகோள்களும் வால்மீன்களும் அடிப்படையில் கோள்நுண்மங்களே ஆகும், அவை ஒருபோதும் முழுமையாக ஒன்றிணைந்து கோள்களாக மாறவில்லை.

இருப்பினும், தூசியானது சிறிய கோளத்துகள்களிலிருந்து பெரிய கோளத்துகள்களுக்கு எவ்வாறு "தாவிச்" செல்லக்கூடும் என்பதன் விவரங்கள் நவீன வானியலில் ஒரு முக்கியமான கேள்வியாகும். இதற்கு ஒரு வலுவான கருத்தாக இருப்பது நீரோட்ட நிலைத்தன்மையின்மை (streaming instability) ஆகும். இது, ஒரு வட்டு வாயு நீரோட்டத்தில் அடர்த்தியான துகள்கள் செறிந்து, உள்ளூர் ஈர்ப்பு விசையால் ஒப்பீட்டளவில் விரைவாகக் கோளத்துகள்களாகச் சரிந்து விழச் செய்யும் ஒரு நிலையாகும். இந்த இயங்குமுறையானது, சிறிய பொருட்களின் ஒரு தொடக்கக் கூட்டத்தை உருவாக்குகிறது, அவை பின்னர் சிறுகோள்களாகவும் வால்மீன்களாகவும் பரிணமிக்கின்றன.

சிறுகோள் உருவாக்கக் கோட்பாடுகள் : கோள்கள் உருவானதன் எச்சங்களும் வியாழனின் தாக்கமும்

சிறுகோள்கள் பொதுவாக செவ்வாய் மற்றும் வியாழனுக்கு இடையில் உள்ள பிரதான சிறுகோள் மண்டலத்தில் காணப்படுகின்றன. இந்தப் பகுதி ஏன் கோள்களாக மாறவில்லை? மரபுசார் கோட்பாட்டின்படி, இந்தப் பகுதியில் அடர்த்தியான பொருள்கள் சிறிய கோள்களை உருவாக்கியிருக்க வேண்டும், ஆனால் வியாழனின் ஈர்ப்பு விசைக் குறுக்கீட்டால் அந்தத் திரள்வுச் செயல்முறை தடைபட்டது.

1) “தோல்வியடைந்த கோள்கள்” கோட்பாடு
இந்தக் கோட்பாட்டின்படி, சிறுகோள் பட்டை என்பது கோள்களாக மாறாத கோளநுண்மங்களின் தொகுப்பாகக் கருதப்படுகிறது, ஏனெனில்:
வியாழனின் ஈர்ப்பு ஒத்திசைவு, சிறிய பொருட்களின் சுற்றுப்பாதைகளைக் கலக்கி, மோதல்களின் வேகத்தை அதிகரிக்கிறது.
அதிவேக மோதல்கள் பொருட்களை ஒன்றிணைப்பதற்குப் (திரள்வதற்குப்) பதிலாக, அவற்றைச் சிதைக்கவே (துண்டாக்க) முனைகின்றன.
இதன் விளைவாக, பாறை மற்றும் உலோகத் துண்டுகளின் ஒரு தொகுதி உருவாகி, அது இன்றுவரை சிறுகோள்களாக நிலைத்திருக்கிறது.

சிறுகோள் பட்டையில் உள்ள சில சுற்றுப்பாதை ஒத்திசைவுகள் , நிலையற்ற சுற்றுப்பாதைகளின் காரணமாக ஒப்பீட்டளவில் காலியாக உள்ள பகுதிகளான “இடைவெளிகளை” (கிர்க்வுட் இடைவெளிகள்) உருவாக்குகின்றன என்ற உண்மையால் இந்தக் கோட்பாடு ஆதரிக்கப்படுகிறது .

2) மோதல் பரிணாமக் கோட்பாடு (மோதல் மற்றும் துண்டாதல்)
நாம் இன்று காணும் சிறுகோள்கள், தொடக்ககாலக் கோள்நுண்மங்களைப் போன்றவையல்ல. பல சிறுகோள்கள், பழைய விண் பொருட்களைச் சிதறடித்த பெரும் மோதல்களின் விளைவாக உருவானவை. சிறுகோள் மண்டலத்திற்குள், ஒரே சிதைந்து கொண்டிருந்த மூல விண் பொருளிலிருந்து தோன்றியதாகக் கருதப்படும், ஒத்த சுற்றுப்பாதைகளையும் அமைப்புகளையும் கொண்ட சிறுகோள்களின் குழுக்களான "சிறுகோள் குடும்பங்கள்" உள்ளன. இந்தக் கோட்பாடு, ஏன் இவ்வளவு சிறிய சிறுகோள்கள் உள்ளன என்பதையும், அவற்றின் வடிவங்கள் ஏன் பெரும்பாலும் ஒழுங்கற்றவையாக இருக்கின்றன என்பதையும் விளக்குகிறது.

மோதல்கள் அக வேறுபாடுகளுடனும் தொடர்புடையவை. சில பெரிய சிறுகோள்கள், ஆரம்பகால சூரிய மண்டலத்தில் ஏற்பட்ட குறுகிய கால கதிரியக்கச் சிதைவின் காரணமாக, வெப்பமடைதல் மற்றும் வேறுபடுதலுக்கான (ஒரு மையத்தையும் மேலோட்டையும் உருவாக்குதல்) சான்றுகளைக் காட்டுகின்றன . மூலப் பொருள் உடைந்து சிதறும்போது, ​​எஞ்சிய துண்டுகள் உட்கூறு வேறுபாடுகளை வெளிப்படுத்தலாம்: சில அதிக "பாறைத்தன்மை" கொண்டவையாகவும், மற்றவை அதிக "உலோகத்தன்மை" கொண்டவையாகவும் இருக்கின்றன.

3) கோள் இடப்பெயர்வுக் கோட்பாடு (நைஸ் மாடல் மற்றும் கிராண்ட் டாக்)
சமீபத்திய தசாப்தங்களில், உருவாக்கக் கோட்பாடு மேலும், மாபெரும் கோள்களின் சுற்றுப்பாதைகளின் மறுசீரமைப்பு மிகவும் முக்கியமானதாகியுள்ளது. அடிக்கடி விவாதிக்கப்படும் இரண்டு கருத்துக்கள்:

நைஸ் மாதிரி: மாபெரும் கோள்கள் அவற்றின் ஆரம்பகால வரலாற்றில் சுற்றுப்பாதை மாற்றங்களுக்கு உள்ளாயின என்று கூறுகிறது. இந்த மாற்றங்கள் சிறிய பொருட்களைச் சிதறடித்திருக்கலாம், உள் மற்றும் வெளிப் பகுதிகளிலிருந்து பொருட்களைக் கலந்திருக்கலாம், மேலும் சிறுகோள் மண்டலத்திற்குள் பொருட்களைக் கொண்டு சென்றிருக்கலாம்.
கிராண்ட் டாக்: வியாழன் சூரியனுக்கு அருகில் நகர்ந்து பின்னர் பின்வாங்கியிருக்கலாம் என்று கூறுகிறது. இந்த இயக்கம், சிறுகோள் பட்டையை அதன் உள் (வறண்ட) மற்றும் வெளி (ஆவியாகும் பொருட்கள் நிறைந்த) பகுதிகளிலிருந்து வரும் சிறுகோள்களின் கலவையால் "காலியாக்கி" பின்னர் "மீண்டும் நிரப்பியிருக்கலாம்".

சிறுகோள் பட்டை ஏன் இவ்வளவு பலதரப்பட்ட வகைகளைக் கொண்டுள்ளது என்பதை இடம்பெயர்வு கோட்பாடு விளக்க உதவுகிறது: பட்டையின் உட்பகுதியில் S-வகை சிறுகோள்கள் (அதிக பாறைத்தன்மை கொண்டவை) ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன, அதே சமயம் அதன் வெளிப்பகுதியில் C-வகை சிறுகோள்கள் (கார்பன் மற்றும் ஆவியாகும் பொருட்கள் நிறைந்தவை) மிகுதியாகக் காணப்படுகின்றன.

வால்மீன்கள் உருவாகும் கோட்பாடு: சூரிய மண்டலத்தின் குளிர் பிரதேசங்களிலிருந்து வரும் பனிப் பொருள்கள்

வால்மீன்கள் சிறுகோள்களிலிருந்து முதன்மையாக அவற்றின் உள்ளடக்கத்தால் வேறுபடுகின்றன: வால்மீன்களில் நீர் பனிக்கட்டி, கார்பன் டை ஆக்சைடு பனிக்கட்டி, கார்பன் மோனாக்சைடு, மீத்தேன் மற்றும் தூசி ஆகியவை செறிந்துள்ளன. வால்மீன்கள் சூரியனை நெருங்கும் போது, ​​அவற்றின் பனிக்கட்டி ஆவியாகி ஒரு கோமா மற்றும் வாலை உருவாக்கும்போது, ​​அவை செயல்பாடு பெறுகின்றன.

1) “பனி எல்லைக்கு” ​​வெளியே உருவாக்கம் பற்றிய கோட்பாடு
முன்-கோள் வட்டுக்குள், பனிக்கோடு எனப்படும் ஒரு முக்கியமான எல்லை உள்ளது. இது, நீர் மற்றும் பிற ஆவியாகும் பொருட்கள் உறைவதற்குப் போதுமான அளவு வெப்பநிலை குறைவாக இருக்கும் சூரியனிலிருந்து உள்ள தூரமாகும். பனிக்கோட்டிற்கு அப்பால், சிறுகோள்கள் உருவான மூலப்பொருட்களில் ஏராளமான பனிக்கட்டிகள் இருந்தன. இதன் விளைவாக, வால்மீன்களின் முன்னோடிகளான பனிக்கட்டி நிறைந்த பொருள்கள் உருவாயின. எனவே, வால்மீன்கள் ஆரம்பகால சூரிய மண்டலத்தின் வேதியியல் பதிவைப் பாதுகாக்கும் "உறைந்த புதைபடிவங்கள்" எனக் கருதப்படுகின்றன.

2) வால்மீன்களின் மூலங்கள்: குயிப்பர் பட்டை மற்றும் ஊர்ட் மேகம்
பொதுவாக, வால் நட்சத்திரங்கள் அவற்றின் சுற்றுக்காலத்தின் அடிப்படையில் இரண்டாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன:

– குறுகிய கால வால்மீன்கள் (பொதுவாக 200 ஆண்டுகளுக்குக் குறைவானவை) நெப்டியூனுக்கு அப்பால் உள்ள குயிப்பர் பட்டை மற்றும் சிதறிய வட்டுப் பகுதிகளில் தோன்றுவதாக நம்பப்படுகிறது. குயிப்பர் பட்டைப் பொருள்கள் நெப்டியூனின் ஈர்ப்பு விசையால் சிதைக்கப்படலாம், இது அவற்றைச் சூரியனுக்கு மிக அருகில் கொண்டு செல்லும் சுற்றுப்பாதைகளுக்கு வழிவகுக்கிறது.
– நீண்ட கால வால்மீன்கள் (ஆயிரக்கணக்கான முதல் மில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகள்) சூரியக் குடும்பத்தைச் சூழ்ந்துள்ள, ஏறக்குறைய கோள வடிவிலான பனிப் பொருட்களின் தேக்கமான ஊர்ட் மேகத்தில் தோன்றுவதாக நம்பப்படுகிறது. ஊர்ட் மேகத்தில் உள்ள பொருள்கள், ஓதச் சீர்குலைவுகள் அல்லது கடந்து செல்லும் நட்சத்திரங்களால் உள் சூரியக் குடும்பத்திற்குள் "வீசப்படலாம்".

ஊர்ட் மேகத்தின் உருவாக்கம் குறித்த கோட்பாடுகள் பொதுவாக ஒரு சிதறல் செயல்முறையை உள்ளடக்கியுள்ளன: ஆரம்ப நாட்களில், மாபெரும் கோள்கள் பனி நிறைந்த பல கோளத்துகள்களை மிகத் தொலைவான சுற்றுப்பாதைகளுக்கு வெளியேற்றின. அவற்றில் சில சூரியனுடன் தளர்வாகப் பிணைந்திருந்து ஊர்ட் மேகமாக மாறின.

3) தாக்கம் மற்றும் வெப்பச் செயலாக்கத்தின் பங்கு
வால்மீன்கள் பெரும்பாலும் "பழமையானவை" எனக் கருதப்பட்டாலும், அவையும் பரிணாம வளர்ச்சிக்கு உள்ளாகின்றன. அவற்றின் பூர்வீகப் பகுதிகளில், பனிக்கட்டிகளால் ஆன விண் பொருட்களுக்கு இடையேயான மோதல்கள் தொடர்ந்து நிகழ்வதால், வால்மீன்கள் நுண்துளைகள் கொண்ட பொருட்களாக (சிதறல் குவியல்கள்) அல்லது கலப்புப் பாறாங்கற்களாக உருவாகின்றன. மேலும், வால்மீன்கள் மீண்டும் மீண்டும் சூரியனை நெருங்கும் போது, ​​பனிக்கட்டி ஆவியான பிறகு எஞ்சியிருக்கும் தூசியாலான ஒரு கருமையான மேலோடு அவற்றின் மேற்பரப்பில் உருவாகலாம். இறுதியில், வால்மீன்கள் தங்களின் ஆவியாகும் பொருட்களை இழந்து, செயலற்றதாகி, சிறுகோள்களைப் போல தோற்றமளிக்கலாம்—இத்தகைய பொருள்கள் சில சமயங்களில் இறந்த வால்மீன்கள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன.

சிறுகோள்களுக்கும் வால்மீன்களுக்கும் இடையிலான உறவு: எப்போதும் தெளிவாக இல்லாத எல்லைகள்

இரண்டிற்கும் இடையேயான வேறுபாடு பொதுவாகத் தெளிவாக இருந்தாலும், சிறுகோள்களுக்கும் வால்மீன்களுக்கும் இடையிலான எல்லை எப்போதும் முழுமையானதாக இருப்பதில்லை. செயல்பாடு மிக்க சிறுகோள்கள் அல்லது முதன்மைப் பட்டை வால்மீன்கள் போன்ற, சிறுகோள் பட்டையில் உள்ள சில பொருள்கள் வால்மீன் போன்ற செயல்பாட்டை வெளிப்படுத்துகின்றன. இது பல சாத்தியக்கூறுகளை எழுப்புகிறது:
சில சிறுகோள்களுக்குள் பனியின் எச்சங்கள் சிக்கியுள்ளன.
அடிப்படை அடுக்குகளைத் திறக்கும் தாக்கங்களால் செயல்பாடு தூண்டப்படுகிறது.
– மேற்பரப்பில் இருந்து தூசியை வெளியேற்றும் வேகமான சுழற்சி போன்ற பிற செயல்முறைகள்.

இந்த நிகழ்வு, ஆரம்பகால சூரியக் குடும்பம் பல்வேறு பொருட்களின் கலவையாக இருந்தது என்பதையும், 'பாறை' மற்றும் 'பனி' ஆகியவை முற்றிலும் தனித்தனியாக இருக்கவில்லை என்பதையும் ஆதரிக்கும் ஒரு கருத்தாகும்.

முடிவுரை

சிறுகோள்கள் மற்றும் வால்மீன்களின் உருவாக்கம் பற்றிய கோட்பாடுகள், சூரிய நெபுலாவிலிருந்து சூரியக் குடும்பம் உருவான செயல்முறையில் வேரூன்றியுள்ளன: தூசியும் வாயுவும் சேர்ந்து கோள்நுண்மங்களை உருவாக்கின; அவற்றில் சில பின்னர் கோள்களாக மாறின, மற்றவை சிறிய விண் பொருட்களாகவே இருந்தன. சிறுகோள்கள் என்பவை, முதன்மையாக வியாழனின் ஈர்ப்பு விசையால் அவற்றின் திரட்சி தடைபட்டு, கோள்களின் மோதல்கள் மற்றும் இடப்பெயர்ச்சியால் மறுவடிவம் பெற்ற பாறை மற்றும் உலோகப் பொருட்களின் எச்சங்கள் என்று புரிந்து கொள்ளப்படுகின்றன. வால்மீன்கள், பனி எல்லைக்கு அப்பால் உள்ள, பனிக்கட்டிகளும் ஆவியாகும் பொருட்களும் நிறைந்த குளிர் பிரதேசங்களில் உருவாகி, பின்னர் குயிப்பர் பட்டை மற்றும் ஊர்ட் மேகத்தில் படிந்தன; அவற்றில் சில உள் சூரியக் குடும்பத்திற்குள் நுழைந்தன. தொலைநோக்கி அவதானிப்புகள் முதல் விண்வெளி ஆய்வுக்கலப் பயணங்கள் வரையிலான நவீன ஆராய்ச்சிகள், இந்தக் கோட்பாடுகளைத் தொடர்ந்து வளப்படுத்துவதோடு, ஆரம்பகால சூரியக் குடும்பத்தின் இயக்கவியல், முன்பு கற்பனை செய்ததை விட இடப்பெயர்வு மற்றும் கலத்தல் நிறைந்து, மிகவும் சிக்கலானதாக இருந்தது என்பதையும் நிரூபிக்கின்றன. சிறுகோள்களும் வால்மீன்களும் ஒரு "பிரபஞ்ச ஆவணக்காப்பகம்" என்றால், அவற்றைப் புரிந்துகொள்வது என்பது, பூமி உருவான சூழலின் வரலாற்றின் முதல் அத்தியாயங்களை மீண்டும் படிப்பதாகும்.