די ראלע פון גראַוויטי אין פּלאַנעט פאָרמאַציע
גראַוויטאַציע איז דער הויפּט "אַרכיטעקט" וואָס פֿאָרעמט דאָס זון־סיסטעם און אירע פּלאַנעטן. די קראַפט אַרבעט שטיל אָבער קאָנסיסטענט, ציט מאַטעריע פֿון דער וואָג פֿון שטויב־קערלעך ביז ריזיקע פֿעלזן צוזאַמען אין סטאַבילע פּלאַנעטן וואָס דרייען זיך אַרום שטערן. אָן גראַוויטאַציע, וואָלטן קאָסמישע גאַז און שטויב קיינמאָל נישט פֿאַראייניקט געוואָרן אין גרעסערע אָביעקטן; זיי וואָלטן געבליבן צעוואָרפֿן צופֿעליק איבערן גאַנצן קאָסמאָס. כּדי צו פֿאַרשטיין ווי פּלאַנעטן פֿאָרמירן זיך, דאַרפֿן מיר אויספֿאָרשן ווי גראַוויטאַציע אַרבעט פֿון די פֿריִעסטע סטאַדיעס פֿון אַ פּלאַנעטאַרישן סיסטעם'ס געבורט ביז איר צייַטיקייט.
1. מאָלעקולאַרע וואָלקנס און דער אָנהייב פֿון דעם צוזאַמענברוך פֿון מאַטעריע
פּלאַנעט פאָרמאַציע הייבט זיך אָן לאַנג איידער עס זענען פּלאַנעטן—אפילו איידער עס זענען שטערן. אינטערשטעלערער פּלאַץ כּולל מאָלעקולאַרע וואָלקנס, זאַמלונגען פון גאַז (הויפּטזעכלעך וואַסערשטאָף און העליום) און מיקראָסקאָפּישן שטויב. די וואָלקנס זענען גאָר קאַלט און שוואַך, אָבער זיי קענען זיין גאָר מאַסיוו. אין עטלעכע פונט, קען אַ מאָלעקולאַרע וואָלקן ווערן נישט סטאַביל. די טריגערס פֿאַר נישט סטאַביליטעט קענען זיין פאַרשידענע: שאָק כוואַליעס פון אַ נאָענט סופּערנאָוואַ, קאָליזיעס צווישן וואָלקנס, אָדער גראַוויטאַציאָנעלע שטערונגען געפֿירט דורך דעם דורכפאָר פון אַן אַנדער שטערן.
ווען א טייל פון דער וואָלקן ווערט גענוג געדיכט, הייבט גראַוויטאַציע אָן צו "געווינען" איבער דעם טערמישן דרוק וואָס פּרוּווט צו צעשפּרייטן דעם מאַטעריאַל. גראַוויטאַציע-קאָלאַפּס פּאַסירט: מאַטעריע ווערט געצויגן צום צענטער, און שאַפֿט אַן אַלץ מער געדיכטן קערן. דאָס איז דער ערשטער שטאַפּל פון דער פֿאָרמירונג פֿון אַ פּראָטאָסטאַר - אַ צוקונפֿטיקער שטערן - וואָס וועט מיט דער צייט ווערן דער צענטער פֿון אַ פּלאַנעטאַרישן סיסטעם.
2. גראַוויטאַציע און די פאָרמירונג פון פּראָטאָפּלאַנעטאַרישע דיסקס
דער צוזאמענפאל פאסירט נישט גלייך צום צענטער ווי א פשוטער פרייער פאל. מאלעקולארע וואלקנס האבן טיפיש א קליינע ראָטאַציע. ווען מאַטעריע פאלט צוזאם, פארשנעלערט זיך די ראָטאַציע צוליב דער קאנסערוואציע פון ווינקל-מאָמענטום (ענלעך ווי א פיגור-סקייטער וואס ציט אויף די הענט צו פארשנעלערן זייער ראָטאַציע). אלס רעזולטאט, שלאגט די פאלנדיקע מאַטעריע נישט גלייך דעם צענטער נאר פארשפרייט זיך צו פארמירן א פלאַכע, ראָטירנדיקע סטרוקטור: א פּראָטאָפּלאַנעטאַרישע דיסק.
דאָ שפּילט גראַוויטאַציע צוויי ראָלעס. ערשטנס, די פּראָטאָסטאַרן'ס גראַוויטאַציע האַלט דעם מאַטעריאַל אין דער דיסק צוזאַמען און פאַרהיט עס פון אַנטלויפן אין אינטערשטעלערער פּלאַץ. צווייטנס, די גראַוויטאַציע צווישן פּאַרטיקלען אין דער דיסק העלפֿט דעם מאַטעריאַל אָנהייבן צו קלאַמפּן צוזאַמען. די פּראָטאָפּלאַנעטאַרישע דיסק איז אַ פּלאַנעטאַרישע "פאַבריק", וואו גאַז און שטויב ינטעראַקטירן פֿאַר מיליאָנען יאָרן.
3. פֿון שטויב ביז פּלאַנעטעסימאַלן: גראַוויטאַציע ווי קליי
אין די פריע שטאפלען פון דער דיסק, שטויב טיילכלעך קלאפּן זיך און קליבן זיך צוזאמען צוליב עלעקטראסטאטישע כוחות און "קלעפּיקייט" אויף מיקראסקאפישע ייבערפלאַכן. אבער, צו פארשריטן פון שטויב קערלעך צו גרעסערע אביעקטן, נעמט גראַוויטאַציע עווענטועל איבער. ווען די קלאַמפּן זענען גרויס גענוג (פון מעטער ביז קילאָמעטער), גיט זייער מאַסע זיי אַ באַטייטיק גראַוויטאַציאָנעל צוג. די אביעקטן ווערן גערופן פּלאַנעטעסימאַלן.
פּלאַנעטעסימאַל גראַוויטאַציע אַרבעט ווי קאָסמישער קליי: עס פאַרגרעסערט די שאַנסן פון קאָליזיעס וואָס זענען "אַקקרעטיוו" (צוגעבן מאַסע) אַנשטאָט אָפּשפּרונגען איינער פון די אַנדערע אָדער ווערן חרובֿ. דערצו, איז דאָ אַ קריטישער ווירקונג גערופן גראַוויטאַציאָנעלער פאָקוסירונג: די צוציען פון גראַוויטאַציע יקספּאַנדירט אַן אָביעקט'ס "עפעקטיוו קראָס-סעקשאַן," מאַכנדיג עס מער מסתּמא צו כאַפּן אַנדערע מאַטעריע וואָס גייט דורך אין דער נאָענט.
4. אַקקרעשאַן לויף: די געבורט פון אַ פּלאַנעטאַרישן עמבריאָ
נאכדעם וואס פלאנעטעסימאלן ווערן געשאפן, קען דער וואוקס-פראצעס אריינגיין אין א פאזע פון אנטלאפענעם וואוקס. א עטוואס גרעסערער אביעקט האט א שטארקערע גראוויטאציע, וואס ערלויבט אים צו כאפן מער מאטעריאל און וואקסן נאך גרעסער. קליינע אונטערשיידן אין מאסע קענען שנעל ווערן דאמינאנט. דאס גיט געבורט צו פלאנעטארע עמבריאס, אדער פראטאפלאנעטן, אביעקטן די גרייס פון דער לבנה אדער מארס וואס גייען ווייטער צוזאמענפירן מאטעריאל אין זייער וועג.
אבער, וואוקס גייט נישט ווייטער מיט א פארשנעלערטער שנעלקייט. ווען פראטאפלאנעטן הייבן אן צו דאמינירן זייערע ארביטאלע געגנטן, וואקסט די רעלאטיווע ראטע פון קאליזיעס און די פארהאן מאטעריאל פארקלענערט זיך. די פאזע גייט איבער צו אליגארכישן וואוקס: עטלעכע גרויסע פראטאפלאנעטן (די "אליגארקן") וואקסן צוזאמען, גראוויטאציאנעל באאיינפלוסן איינער דעם אנדערן און קאנטראלירן זייערע באזונדערע זאנעס.
5. גראַוויטאַציע פֿאָרעמט די אַרכיטעקטור פֿון דער אָרביט
פּלאַנעטן זענען נישט נאָר וועגן מאַסע, נאָר אויך וועגן אָרביט. די גראַוויטאַציע פון דעם שטערן האַלט די פּלאַנעטן אַרום אים, בשעת די גראַוויטאַציאָנעלע אינטעראַקציעס צווישן פּראָטאָפּלאַנעטן און אַנדערע פּלאַנעטן באַשטימען צי די אָרביטן זענען סטאַביל אָדער כאַאָטיש.
בעת דער פארמאציע, דערפארן פראטאפלאנעטן אפט גאז שלעפּן און דריי-מאמענט פון דער דיסק. דאס קען פאראורזאכן מיגראציע, א פארשיבונג אין זייערע ארביטן אינעווייניק אדער אויסווייניק. מיגראציע פאסירט צוליב דעם אויסטויש פון ווינקל-מאמענטום צווישן דעם פלאנעט און דער גאז-דיסק, וואס איז אין עיקר א גראוויטאציאנעלע עפעקט. פילע אנטדעקטע עקסאפלאנעטארישע סיסטעמען ווייזן ריזיגע פלאנעטן זייער נאנט צו זייערע שטערן (הייסע יופיטערס), וועלכע ווערן שטארק פארדעכטיגט צו האבן זיך געשאפן ווייטער ארויס און דערנאך מיגרירט אינעווייניק.
חוץ מיגראציע, קען גראוויטאציע אויך כאפן פלאנעטן אין ארביטאל רעזאנאנען, וואס זענען פעריאדישע מוסטערן, ווי 2:1 אדער 3:2, וואו צוויי פלאנעטן "פארשליסן" איינער דעם אנדערן'ס גראוויטאציאנעלן איינפלוס, סטאביליזירנדיג זייערע ארביטן אין א ספעציפישן פראפארציע. די רעזאנאנען ווערן געזען אין עטליכע יופיטער לבנה סיסטעמען און אין פארשידענע עקסאפלאנעטארישע סיסטעמען.
6. גראַוויטאַציע און די אונטערשיידן צווישן שטיינערנע פּלאַנעטן און גאַז ריזן
פארוואס זענען דא קליינע, שטיינערדיגע פלאנעטן (ווי ערד און מארס) און גאז ריזן (ווי יופיטער און סאטורן)? גראוויטאציע שפילט א ראלע, צוזאמען מיט טעמפעראטור און די פארשפרייטונג פון מאטעריע אין דער דיסק.
אין דער אינערלעכער דיסק, לעבן דעם שטערן, מאַכן הויכע טעמפּעראַטורן עס שווער פֿאַר פֿליכטיקע קאַמפּאַונדז (למשל, וואַסער, מעטאַן, אַמאָניאַק) צו פֿאַרפֿרירן. אַ רעלאַטיוו באַגרענעצטע מאָס פֿון שטיינערדיקן און מעטאַלישן מאַטעריאַל בלייבט איבער צו בויען פּלאַנעטן. דערפֿאַר זענען פּראָטאָפּלאַנעטן אין דעם ראַיאָן בכלל נישט מאַסיוו גענוג צו צוציען און האַלטן אַ זייער דיקע גאַזאַרטיקע אַטמאָספֿערע.
ווייטער פון דעם גרענעץ ליגט די "שניי ליניע," די גרענעץ ביי וועלכער טעמפּעראַטורן זענען נידעריק גענוג פֿאַר אייז צו פאָרמירן. אייז לייגט צו אַ באַטייטיק סומע פון פאַראַן האַרטע מאַסע. דער פּלאַנעט ס קערן קען וואַקסן שנעל, דערגרייכן אַ קריטיש מאַסע ווו זיין גראַוויטאַציע קען ציען אין מאַסיוו אַמאַונץ פון וואַסערשטאָף און העליום גאַז פון די דיסק. דאָס איז דער שליסל צו דער געבורט פון אַ גאַז ריז: די שטאַרקע גראַוויטאַציע פון די קערן אַלאַוז פֿאַר שנעל גאַז אַקקרעשאַן איידער די דיסק גאַז לויפֿט אויס.
7. ריזיגע קאליזיעס און די פארענדיגונג פון פלאנעט פארמאציע
אין די לעצטע שטאפלען, ווען דער דיסק גאז ווערט דין און רוב פון דער פעסטער מאסע איז געווארן פראטאפלאנעטן, האט די סיסטעם נאך אלץ נישט "באזעצט". גראוויטאציע צווישן פראטאפלאנעטן קען פאראורזאכן אז זייערע ארביטן זאלן זיך דורכשניידן, וואס ברענגט ארויס מאסיווע קאליזיעס. מען גלייבט אז די קאליזיעס האבן געשאפן אסאך וויכטיגע אייגנשאפטן: למשל, די ריזיגע אימפאקט היפאטעזע דערקלערט דעם אפשטאם פון דער לבנה, ווען א מארס-גרייס אביעקט (אפט גערופן טהעיא) האט זיך צוזאמענגעשטויסן מיט דער יונגער ערד, אירע דעבריס האבן געשאפן א דיסק און עווענטועל צוזאמענגעפאלן אין דער לבנה.
מאַסיווע קאָליזיעס קענען פּראָדוצירן פּלאַנעטן מיט דיווערדזשענט קערנס, שנעלע ראָטאַציעס, עקסטרעמע אַקסיאַל נייגונגען, אָדער אפילו אַוועקנעמען דעם פּלאַנעט'ס מאַנטל. ווידער, עס אַלע קומט אַראָפּ צו גראַוויטאַציע: די קראַפט וואָס רעגירט די טראַיעקטאָריע, גיכקייט פון די קאָליזיע, און די פיייקייט פון די דעבריס צו ריקאָמבינירן.
8. גראַוויטאַציע נאָך פּלאַנעט פאָרמאַציע: רייניקונג און פעסטקייט
א "געפארמטער" פלאנעט הערט נישט נאר אויף צו וואקסן; ער רייניקט אויך זיין אָרביט. מיט גענוג מאַסע, וועט אַ פלאנעט באַפרייען זיך פון אַלע פארבליבענע פּלאַנעטעסימאַלן אין דריי וועגן: קאָלידירן מיט זיי, זיי אַרויסוואַרפן פון דער סיסטעם, אָדער ענדערן זיין אָרביט אַזוי אַז ער זאָל מער נישט דורכגיין. דאָס איז איין סיבה פאַרוואָס די מאָדערנע דעפֿיניציע פון אַ פלאנעט שטעלט דעם טראָפּ אויף די מעגלעכקייט צו "רייניקן די אָרביטאַלע געגנט".
אויף לאַנגע טערמין בלייבט די סטאַביליטעט פון אַ פּלאַנעטאַרישן סיסטעם באַשטימט דורך גראַוויטאַציע. קליינע אינטעראַקציעס קענען זיך אָנצאַמלען איבער מיליאָנען אָדער ביליאָנען יאָרן, מאַנטשמאָל ענדערנדיק אָרביטאַלע עקסצענטריטעטן און נייגונגען, אָדער טריגערנדיק אינסטאַביליטעטן וואָס פאַראורזאַכן פּלאַנעטן צו ווערן אַרויסגעוואָרפן. אין פילע סיסטעמען, ספּעציעל די מיט נאָענט צעשפּרייטע פּלאַנעטן, באַשטימט די דעליקאַטע וואָג פון גראַוויטאַציע צי די סיסטעם איבערלעבט אָדער קאַלאַפּסירט.
קעסימפּולאַן
גראַוויטאַציע איז די הויפּט קראַפט וואָס טראַנספאָרמירט צעוואָרפענע קאָסמישע מאַטעריע אין סטרוקטורירטע פּלאַנעטן. עס טריגערט דעם צוזאַמענברוך פון מאָלעקולאַרע וואָלקנס, פאָרמירט פּראָטאָפּלאַנעטאַרישע דיסקס, ערלויבט שטויב און שטיינער צו קאָאַלעסירן אין פּלאַנעטעסימאַלן, באַשנעלערט אַקקרעשאַן אין פּראָטאָפּלאַנעטן, רעגולירט אָרביטאַל מיגראַציע און רעזאָנאַנס, און באַשטימט צי אַ פּלאַנעט קען ווערן אַ גאַז ריז אָדער בלייבן שטיינערדיק. אפילו נאָך פּלאַנעטן פאָרמירן, גראַוויטאַציע פאָרזעצט צו פאָרמען די סיסטעם'ס עוואָלוציע דורך קאָליזיעס, אָרביטאַל קלירינג, און לאַנג-טערמין דינאַמיק.
מיט אנדערע ווערטער, יעדער פּלאַנעט איז דער פּראָדוקט פֿון גראַוויטאַציע—אַ פּשוטע קראַפט וואָס, מיט דער צייט און קאָמפּליצירטע אינטעראַקציעס, האָט באַשאַפֿן די ריזיקע פֿאַרשיידנקייט פֿון וועלטן אין אוניווערס.
