Sluneční soustava je nádherná věc. Mezi svými čtyřmi pozemskými planetami, čtyřmi plynovými obry, několika menšími planetami složenými z ledu a skály a bezpočtem měsíců a menších předmětů prostě neexistuje dostatek věcí, které by bylo možné studovat a které by bylo uchváceno. Přidejte k tomu naše Slunce, Asteroidní opasek, Kuiperův opasek a mnoho komet, a máte dost, abyste si po celý zbytek života užili práci.
Ale proč přesně to je, že větší těla ve sluneční soustavě jsou kulatá? Ať už mluvíme o Měsíci, jako je Titan, nebo o největší planetě Sluneční soustavy (Jupiter), zdá se, že velká astronomická těla upřednostňují tvar koule (i když ne dokonalý). Odpověď na tuto otázku souvisí s tím, jak funguje gravitace, nemluvě o tom, jak vznikla sluneční soustava.
Formace:
Podle nejrozšířenějšího modelu formování hvězd a planet - aka. Hmlová hypotéza - naše sluneční soustava začala jako oblak vířícího prachu a plynu (tj. Mlhovina). Podle této teorie se před asi 4,57 miliardami let stalo něco, co způsobilo, že se mrak zhroutil. Mohlo to být výsledkem procházející hvězdy nebo rázových vln ze supernovy, ale konečný výsledek byl gravitační kolaps ve středu mraku.
V důsledku tohoto kolapsu se do hustších oblastí začaly hromadit kapsy prachu a plynu. Když hustší oblasti přitahovaly více hmoty, zachování hybnosti způsobilo, že se začaly otáčet, zatímco zvyšující se tlak způsoboval, že se zahřívaly. Většina materiálu skončila ve středu koule a vytvořila Slunce, zatímco zbytek hmoty se zploštěl na disk, který kolem něj kroužil - tj. Protoplanetární disk.
Planety tvořené narůstáním z tohoto disku, ve kterém se prach a plyn spolu gravitovaly a spojily, aby vytvořily stále větší těla. Kvůli jejich vyšším bodům varu mohly existovat pouze kovy a křemičitany v pevné formě blíže ke Slunci a ty by nakonec tvořily pozemské planety Merkur, Venuše, Země a Mars. Protože kovové prvky tvořily jen velmi malou část sluneční mlhoviny, pozemské planety nemohly růst příliš velké.
Naproti tomu obří planety (Jupiter, Saturn, Uran a Neptun) se tvořily za bodem mezi oběžnými dráhami Marsu a Jupiteru, kde je materiál dostatečně chladný, aby těkavé ledové sloučeniny zůstaly pevné (tj. Frost Line). Ledy, které tvořily tyto planety, byly hojnější než kovy a křemičitany, které tvořily pozemské vnitřní planety, což jim umožnilo růst dostatečně masivně, aby zachytily velké atmosféry vodíku a helia.
Zbytky zbytků, které se nikdy nestaly planetami, se shromáždily v oblastech jako Asteroidní pás, Kuiperův pás a Oortův mrak. Tak to je důvod, proč se sluneční soustava vytvořila na prvním místě. Proč jsou větší objekty tvořeny jako koule místo řekněme čtverců? Odpověď na to souvisí s konceptem známým jako hydrostatická rovnováha.
Hydrostatická rovnováha:
V astrofyzikálním smyslu se hydrostatická rovnováha vztahuje ke stavu, ve kterém existuje rovnováha mezi vnějším tepelným tlakem zevnitř planety a hmotností materiálu tlačícího dovnitř. K tomuto stavu dochází, jakmile se předmět (hvězda, planeta nebo planetoid) stane tak masivním, že gravitační síla, kterou vyvíjí, způsobí, že se zhroutí do nejúčinnějšího tvaru - koule.
Typicky objekty dosáhnou tohoto bodu, jakmile překročí průměr 1 000 km (621 mil), i když to také závisí na jejich hustotě. Tato koncepce se také stala důležitým faktorem při určování, zda bude astronomický objekt označen jako planeta. Vycházelo to z usnesení přijatého v roce 2006 26. Valným shromážděním Mezinárodní astronomické unie.
V souladu s rezolucí 5A je definice planety:
- „Planeta“ je nebeské těleso, které (a) je na oběžné dráze kolem Slunce, (b) má dostatečnou hmotnost, aby jeho vlastní gravitace překonala tuhé tělesné síly, takže nabývá hydrostatické rovnováhy (téměř kulatého) tvaru a ( c) vyčistil okolí kolem své oběžné dráhy.
- „Trpasličí planeta“ je nebeské těleso, které (a) je na oběžné dráze kolem Slunce, (b) má dostatečnou hmotnost, aby jeho gravitace překonala tuhé tělesné síly, takže nabývá hydrostatické rovnováhy (téměř kulatého) tvaru [2] ], (c) nevyčistilo okolí kolem své oběžné dráhy a (d) není satelit.
- Všechny ostatní objekty, s výjimkou satelitů obíhajících kolem Slunce, se společně označují jako „Malá tělesa sluneční soustavy“.
Tak proč jsou planety kulaté? Součástí je to také proto, že když objekty získají obzvlášť masivní charakter, zvýhodňuje příroda, že zaujmou nejúčinnější tvar. Na druhou stranu bychom mohli říci, že planety jsou kulaté, protože tak jsme se rozhodli definovat slovo „planeta“. Ale znovu, „růže pod jiným jménem“, ne?
Napsali jsme mnoho článků o Slunečních planetách pro časopis Space. Zde je Proč je Země kolem ?, Proč je všechno sférické ?, Jak byla vytvořena sluneční soustava?
Pokud byste chtěli získat více informací o planetách, podívejte se na stránku průzkumu sluneční soustavy NASA a zde je odkaz na simulátor sluneční soustavy NASA.
Také jsme zaznamenali sérii epizod obsazení Astronomie Cast o každé planetě Sluneční soustavy. Začněte zde, epizoda 49: Merkur.
Zdroje:
- NASA: Průzkum sluneční soustavy - naše sluneční soustava
- Wikipedia - Nebulární hypotéza
- COSMOS - Hydrostatická rovnováha
- Wikipedia - Hydrostatická rovnováha
