טעאָריעס וועגן דער פאָרמירונג פון אַסטערוידן און קאָמעטן
אַסטערוידן און קאָמעטן זענען צוויי טיפּן קליינע הימלישע קערפּערס וואָס זענען לאַנג געווען אינטערעסאַנט פֿאַר אַסטראָנאָמען. זיי ווערן אָפט גערופן "איבערבלייבענישן" פֿון דער פֿאָרמירונג פֿון דער זון סיסטעם ווייל זיי האָבן זיך געפֿאָרעמט זייער פֿרי אין דער זון און די פּלאַנעטן האָבן ערשט אָנגעהויבן צו פֿאָרמירן זיך. כאָטש ביידע זענען פֿיל קלענער ווי פּלאַנעטן, אַנדערשן זיך אַסטערוידן און קאָמעטן באַדייטנד אין זייער צוזאַמענשטעלונג, אָרט און נאַטור ווען זיי דערנענטערן זיך צו דער זון. אַסטערוידן זענען געוויינטלעך שטיינערדיק אָדער מעטאַל-רייך און געפֿינען זיך מערסטנס אין דעם אַסטערוידן גאַרטל צווישן מאַרס און יופיטער, בשעת קאָמעטן זענען אייז- און שטויב-רייך און שטאַמען בכלל פֿון די ווייטע עקן פֿון דער זון סיסטעם . דער אַרטיקל באַהאַנדלט די פֿירנדיקע טעאָריעס וועגן ווי אַסטערוידן און קאָמעטן האָבן זיך געפֿאָרעמט, פֿון די פֿונדאַמענטאַלע פּראָצעסן פֿון פּלאַנעטעסימאַל פֿאָרמירונג ביז דער ראָלע פֿון גאַז ריז גראַוויטאַציע און די דינאַמיק פֿון דער פֿריִער זון סיסטעם.
הינטערגרונט: די זון נעבולאַ און די געבורט פון קליינע אביעקטן
די מערסט ווייט אנגענומענע טעאריע וועגן דעם אָנהייב פֿון דער זון־סיסטעם איז די זון־נעבולאַ טעאריע. בערך 4,6 ביליאָן יאָר צוריק, איז אַ ריזיקער וואָלקן פֿון גאַז און שטויב צוזאַמענגעפֿאַלן אונטער גראַוויטאַציע, שאַפֿנדיק אַ ראָטירנדיקע דיסק גערופֿן אַ פּראָטאָפּלאַנעטאַרישע דיסק. אין צענטער פֿון דער דיסק, האָט זיך מאַטעריע קאָנצענטרירט צו שאַפֿן די זון. פֿון אַרויס, האָבן מיקראָסקאָפּישע שטויב־פּאַרטיקלען אָנגעהויבן צו קאָלידירן און זיך צוזאַמענקלעפּן דורך עלעקטראָסטאַטישע כוחות, שאַפֿנדיק גרעסערע קערלעך. דער פּראָצעס האָט זיך אָנגעהאַלטן אין שטיינדלעך, פֿעלזן, און דערנאָך קילאָמעטער־גרייס אָביעקטן גערופֿן פּלאַנעטעסימאַלן. אַסטערוידן און קאָמעטן זענען אין עסענץ פּלאַנעטעסימאַלן וואָס האָבן זיך קיינמאָל נישט פֿולשטענדיק פֿאַראייניקט אין פּלאַנעטן.
אבער, די דעטאלן פון ווי שטויב קען "שפרינגען" פון קליינע צו גרויסע פלאנעטעסימאלן זענען א קריטישע פראגע אין מאדערנער אסטראנאמיע. איין איבערצייגנדיקע געדאנק איז שטראם-אינסטאביליטעט, א צושטאנד וואו געדיכט-טיילכלעך זענען קאנצענטרירט אין א דיסק-גאז שטראם, וואס פאראורזאכט די לאקאלע גראוויטי צו צוזאמענפאלן אין פלאנעטעסימאלן רעלאטיוו שנעל. דער מעכאניזם פארמירט אן אנפאנגליכע באפעלקערונג פון קליינע אביעקטן וואס שפעטער עוואלוציאנירן אין אסטערוידן און קאמעטן.
טעאָריעס פון אַסטערויד פאָרמאַציע: רעשטלעך פון פּלאַנעט פאָרמאַציע און דער השפּעה פון יופיטער
אַסטערוידן געפינען זיך בכלל אין דעם הויפּט אַסטערויד גאַרטל צווישן מאַרס און יופיטער. פארוואס איז דאָס געגנט נישט געוואָרן פּלאַנעטן? קלאַסישע טעאָריע פֿאָרשלאָגט אַז אין דעם ראַיאָן זאָל געדיכטע מאַטעריאַל האָבן געשאַפֿן קליינע פּלאַנעטן, אָבער דער אַקקרעשאַן פּראָצעס איז געוואָרן צעשטערט דורך יופיטער'ס גראַוויטאַציאָנעלער שטערונג.
1) די טעאריע פון "דורכגעפאלענע פלאנעטן"
אין דער טעאריע, ווערט דער אַסטערויד גאַרטל באַטראַכט ווי אַ זאַמלונג פון פּלאַנעטעסימאַלן וואָס זענען קיינמאָל נישט געוואָרן פּלאַנעטן ווייַל:
יופיטער'ס גראַוויטאַציאָנעלע רעזאָנאַנץ רודערט אויף די אָרביטן פון קליינע אָביעקטן, און דאָס פאַרגרעסערט די גיכקייט פון קאָליזיעס.
– הויך-גיכקייט קאליזיעס טענדירן צו צעשטערן אביעקטן (פראַגמענטאַציע), אנשטאט זיי צו פאראייניקן (אַקקרעשאַן).
– אלס רעזולטאט, איז געשאפן געווארן א באפעלקערונג פון שטיין און מעטאל פראגמענטן וואס איבערלעבט ווי אסטערוידן ביזן היינטיגן טאג.
די טעאריע ווערט געשטיצט דורך דעם פאקט אז עטלעכע ארביטאלע רעזאנאנצן אין דעם אסטערויד גארטל שאפן "לעכער" (קירקוואוד לעכער), וואס זענען רעלאטיוו ליידיגע געביטן צוליב אומסטאבילע ארביטן.
2) קאָליזיאָנעלע עוואָלוציע טעאָריע (קאָליזיע און פראַגמענטאַציע)
די אַסטערוידן וואָס מיר זען הייַנט זענען נישט אידענטיש צו די פריע פּלאַנעטעסימאַלן. פילע אַסטערוידן זענען די רעזולטאַט פון גרויסע אימפּאַקטן וואָס האָבן צעבראָכן עלטערע אָביעקטן. אין דעם אַסטערויד גאַרטל זענען "אַסטערויד משפּחות," גרופּעס פון אַסטערוידן מיט ענלעכע אָרביטן און קאָמפּאָזיציעס, וואָס מען גלויבט זענען אָפּשטאַמענדיק פון אַן איינציקן, צעפאַלענעם עלטערן קערפּער. די טעאָריע דערקלערט פאַרוואָס עס זענען אַזוי פיל קליינע אַסטערוידן און פאַרוואָס זייערע פֿאָרמען זענען אָפט ירעגולער.
קאליזיעס זענען אויך פארבונדן מיט אינערליכע אונטערשיידן. עטלעכע גרויסע אסטערוידן ווייזן באווייזן פון היץ און דיפערענציאציע (פארמירן א קערן און מאנטל), מסתּמא צוליב קורץ-לעבעדיגן ראדיאאקטיווער פארפוילונג אין דער פריער זונ סיסטעם . ווען דער עלטערן קערפער צעברעכט זיך, קענען די פארבליבענע פראגמענטן אויפווייזן קאמפאזיציע וועריאציעס: עטלעכע זענען מער "שטיינערדיק," אנדערע מער "מעטאליש."
3) פּלאַנעטאַרישע מיגראַציע טעאָריע (ניס מאָדעל און גראַנד טאַק)
אין די לעצטע יאָרצענדליקער, פאָרמאַציע טעאָריע און די איבעראָרדענונג פון די אָרביטן פון די ריזיקע פּלאַנעטן איז געוואָרן זייער וויכטיק. צוויי געדאַנקען וואָס ווערן אָפט דיסקוטירט זענען:
– דער נייס מאָדעל: זאָגט אַז ריזיגע פּלאַנעטן האָבן דורכגעמאַכט אָרביטאַל ענדערונגען אין זייער פרי געשיכטע. די ענדערונגען קענען האָבן צעשפּרייט קליינע אָביעקטן, געמישט מאַטעריאַל פון די אינעווייניקסטע און אויסווייניקסטע געגנטן, און טראַנספּאָרטירט אָביעקטן אין דעם אַסטערויד גאַרטל.
– גראַנד טאַק: סאַגדזשעסטירט אַז יופיטער קען האָבן זיך באַוועגט נענטער צו דער זון און דערנאָך צוריק אַרויס. די באַוועגונג קען האָבן "אויסגעליידיקט" און דערנאָך "אויפֿגעפֿילט" דעם אַסטערויד גאַרטל מיט אַ געמיש פֿון אַסטערוידן פֿון די אינעווייניקסטע (טרוקענערע) און אויסווייניקסטע (רייכערע פֿליכטיקע מאַטעריאַלן) געגנטן.
די מיגראַציע טעאָריע העלפֿט דערקלערן פאַרוואָס דער אַסטערויד גאַרטל האָט אַזעלכע פֿאַרשיידענע טיפּן: S-טיפּ אַסטערוידן (מער שטיינערדיק) זענען דאָמינאַנט אין דעם אינעווייניקסטן טייל פֿון גאַרטל, בשעת C-טיפּ אַסטערוידן (רייכער אין קוילנשטאָף און פֿליכטיקע מאַטעריאַלן) זענען מער פֿאַרשפּרייט אין דעם אויסווייניקסטן טייל.
די טעאָריע פון דער פאָרמירונג פון קאָמעטן: אייזיגע אָביעקטן פון די קאַלטע געגנטן פון דער זון סיסטעם
קאָמעטן אַנדערשן זיך פֿון אַסטערוידן הויפּטזעכלעך צוליב זייער צוזאַמענשטעל: קאָמעטן זענען רייך אין וואַסער־אייז, קוילן־דיאַקסייד־אייז, קוילן־מאָנאָקסייד, מעטאַן און שטויב. קאָמעטן ווערן אַקטיוו ווען זיי דערנענטערן זיך צו דער זון, ווען דער אייז סובלימירט און פֿאָרמירט אַ קאָמע און אַ עק.
1) טעאריע פון פארמאציע אינדרויסן פון דער "שניי ליניע"
אינעם פּראָטאָפּלאַנעטאַרישן דיסק, איז דאָ אַ וויכטיקע גרענעץ גערופן די שניי ליניע, די דיסטאַנץ פֿון דער זון וואו טעמפּעראַטורן זענען נידעריק גענוג פֿאַר וואַסער און אַנדערע פֿליכטיקע מאַטעריאַלן צו פֿאַרפֿרירן. ווייטער פֿון דער שניי ליניע, האָט דער מאַטעריאַל פֿון וועלכן פּלאַנעטעסימאַלן האָבן זיך געשאַפֿן ענטהאַלטן אַ סך אייז, וואָס האָט געפֿירט צו דער פֿאָרמירונג פֿון אייז-רייכע אָביעקטן - די פֿאָרגייער פֿון קאָמעטן. דעריבער, ווערן קאָמעטן באַטראַכט ווי "פֿאַרפֿרוירענע פֿאָסילן" וואָס באַוואָרן דעם כעמישן רעקאָרד פֿון דער פֿריִער זון-סיסטעם.
2) קוועלער פון קאמעטן: קויפער גארטל און אורט וואלקן
בכלל, קאמעטן ווערן צעטיילט אין צוויי באזירט אויף זייער אָרביטאַלער פּעריאָדע:
– מען גלויבט אז קורץ-פעריאדיגע קאמעטן (געווענליך <200 יאר) שטאמען פון די קויפער גארטל און צעשפרייטע דיסק געגנטן ווייטער פון נעפּטון. קויפער גארטל אביעקטן קענען ווערן גראוויטאציאנעל צעשטערט דורך נעפּטון, וואס פירט צו אָרביטן וואס נעמען זיי נענטער צו דער זון.
– מען גלויבט אז לאנג-פעריאדישע קאמעטן (טויזנטער ביז מיליאנען יארן) שטאמען פון דער אארט וואלקן, א ריזיגן, כמעט קיילעכדיקן רעזערוו פון אייזיקער מאטעריע וואס ארוםנעמט דעם זונ סיסטעם. אביעקטן אין דער אארט וואלקן קענען ווערן "געווארפן" אין דעם אינעווייניגסטן זונ סיסטעם דורך טיידאל שטערונגען אדער פארבייגייענדיקע שטערן.
טעאָריעס וועגן דער פאָרמירונג פון דער אָאָרט וואָלקן אַרייַננעמען בכלל אַ צעשפּרייטונג פּראָצעס: אין די פריע טעג, האָבן ריזיקע פּלאַנעטן אַרויסגעוואָרפן פילע אייז-רייכע פּלאַנעטעסימאַלן אין זייער ווייטע אָרביטן. עטלעכע זענען געבליבן לויז געבונדן צו דער זון און זענען געוואָרן די אָאָרט וואָלקן.
3) די ראָלע פֿון אימפּאַקט און טערמישער פּראָצעסירונג
כאָטש קאָמעטן ווערן אָפט באַטראַכט ווי "פּרימיטיווע", גייען זיי אויך דורך עוואָלוציע. אין זייערע היימישע געגנטן, פּאַסירן ווייטער קאָליזיעס צווישן אייזיקע קערפּערס, וואָס שאַפֿן קאָמעטן ווי פּאָרעזע אָביעקטן (שטאָק-הויפן) אָדער געמישטע שטיינער. דערצו, ווען קאָמעטן קומען אָפט צו דער זון, קענען זייערע ייבערפלאַכן אַנטוויקלען אַ טונקעלע קרוסט פון שטויב וואָס בלייבט איבער נאָכדעם וואָס דער אייז סובלימירט. מיט דער צייט קענען קאָמעטן פאַרלירן זייערע פליכטיקע מאַטעריאַלן, ווערן אינאַקטיוו, און אויסזען ווי אַסטערוידן - אַזעלכע אָביעקטן ווערן מאַנטשמאָל גערופן טויטע קאָמעטן.
די באַציִונג צווישן אַסטערוידן און קאָמעטן: גרענעצן וואָס זענען נישט שטענדיק קלאָר
כאָטש דער אונטערשייד צווישן די צוויי איז בכלל קלאָר, איז די גרענעץ צווישן אַסטערוידן און קאָמעטן נישט שטענדיק אַבסאָלוט. עס זענען דאָ אָביעקטן ווי אַקטיווע אַסטערוידן אָדער הויפּט-גאַרטל קאָמעטן, אָביעקטן אין דעם אַסטערויד גאַרטל וואָס ווייַזן קאָמעט-ווי אַקטיוויטעט. דאָס ברענגט אַרויף עטלעכע מעגלעכקייטן:
– עס זענען דא רעשטלעך פון אייז פארכאפט אין געוויסע אסטערוידן.
– טעטיקייט ווערט אויסגערופן דורך אימפּאַקטן וואָס עפֿענען די אונטערליגענדע שיכטן.
– אַנדערע פּראָצעסן ווי שנעלע ראָטאַציע וואָס וואַרפט שטויב פֿון דער ייבערפֿלאַך.
די דערשיינונג שטיצט די געדאַנק אַז די פריע זונ סיסטעם איז געווען אַ געמיש פון מאַטעריאַלן, און אַז "שטיין" און "אייז" זענען נישט געווען אינגאַנצן באַזונדער.
קעסימפּולאַן
טעאריעס וועגן דער פארמאציע פון אסטערוידן און קאמעטן זענען איינגעווארצלט אין דעם פראצעס פון דער פארמאציע פון דער זון סיסטעם פון דער זון נעבולא: שטויב און גאז האבן געשאפן פלאנעטעסימאלן, עטלעכע פון וועלכע זענען שפעטער געווארן פלאנעטן, בשעת אנדערע זענען געבליבן ווי קלענערע קערפערס. אסטערוידן ווערן פארשטאנען צו זיין די רעשטלעך פון שטיינערדיק און מעטאליש מאטעריאל וועמענס צוזאמענקום איז געווארן צעשטערט, הויפטזעכליך דורך יופיטער'ס גראוויטאציאנאלן איינפלוס, און איבערגעפארעמט דורך פלאנעטארע קאליזיעס און מיגראציע. קאמעטן האבן זיך געשאפן אין די קאלטע געגנטן ווייטער פון דער שניי ליניע, רייך אין אייז און פליכטיגע מאטעריאלן, און זענען דאן אפגעלייגט געווארן אין דעם קויפער גארטל און אארט וואלקן איידער עטלעכע זענען אריין אין דער אינערלעכער זון סיסטעם. מאדערנע פארשונג - פון טעלעסקאפ אבזערוואציעס ביז ספעיס פראבע מיסיעס - פארזעצט צו בארייכערן די טעאריעס און דעמאנסטרירט אז די דינאמיק פון דער פריער זון סיסטעם איז געווען פיל מער קאמפלעקס, פול מיט מיגראציע און מישונג, ווי פריער פארגעשטעלט. אויב אסטערוידן און קאמעטן זענען א "קאסמישער ארכיוו", דאן פארשטיין זיי מיינט איבערלייענען די ערשטע קאפיטלעך פון דער געשיכטע פון דער סביבה אין וועלכער די ערד האט זיך געשאפן.
