การค้นพบสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่าดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นอย่างไร
Artist’s impression of a giant planet forming.ความประทับใจของศิลปินที่มีต่อดาวเคราะห์ขนาดยักษ์ที่ก่อตัวขึ้น (เครดิตภาพ: นาซ่า, ESA, STScI, โจเซฟ โอล์มสเต็ด (STScI))ดาวเคราะห์มีรูปแบบอย่างไร? เป็นเวลาหลายปีที่นักวิทยาศาสตร์คิดว่าพวกเขาเข้าใจกระบวนการนี้โดยการศึกษาตัวอย่างหนึ่งที่เราสามารถเข้าถึงได้: ระบบสุริยะของเราเอง
อย่างไรก็ตามการค้นพบดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างไกลในช่วงทศวรรษที่ 1990 ทําให้ชัดเจนว่าภาพนั้นซับซ้อนกว่าที่เรารู้ในการวิจัยใหม่เราได้พบยักษ์ก๊าซร้อนคล้ายดาวพฤหัสบดีในกระบวนการก่อตัวรอบดาวฤกษ์ประมาณ 500 ปีแสงจากโลก
การลักลอบเลี้ยงเด็กที่หายากของดาวเคราะห์นี้จริง ๆ ในกระบวนการขึ้นรูปโดยดึงสสารจากดิสก์ฝุ่นและก๊าซขนาดใหญ่ที่หมุนรอบดวงอาทิตย์ทารกได้เปิดหน้าต่างเกี่ยวกับความลึกลับที่ทําให้นักดาราศาสตร์งวยมานานหลายปีการสอบถามทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับต้นกําเนิดของโลกและดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ ของระบบสุริยะของเราเริ่มขึ้นในช่วงกลางทศวรรษที่ 1700
การสร้างผลงานของนักคิดชาวสวีเดน Emanuel Swedenborg นักปรัชญาชาวเยอรมันที่มีชื่อเสียง Immanuel Kant เสนอว่าดวงอาทิตย์และครอบครัวดาวเคราะห์เล็ก ๆ ของมันทั้งหมดเติบโตขึ้นจากเมฆดึกดําบรรพ์ขนาดใหญ่ กานต์เขียนข้อความว่า “Urnebel” ภาษาเยอรมันสําหรับเนบิวลา
ความคิดนี้ได้รับการขัดเกลาในภายหลังโดยปิแอร์ลาเพลซโพลีแมทฝรั่งเศสและมีการเพิ่มและแก้ไขอีกมากมาย แต่นักวิทยาศาสตร์สมัยใหม่คิดว่ามันอยู่ในเส้นทางที่ถูกต้อง ทายาทสมัยใหม่ของสมมติฐานของกานต์ซึ่งตอนนี้เต็มไปด้วยฟิสิกส์โดยละเอียดสามารถอธิบายคุณสมบัติที่สังเกตได้ส่วนใหญ่ของระบบสุริยะของเรา
‘Primordial clouds’ of dust and gas that form planets, in the Orion Nebula.
’เมฆดึกดําบรรพ์’ ของฝุ่นและก๊าซที่ก่อตัวเป็นดาวเคราะห์ในเนบิวลาโอไรออน (เครดิตภาพ: C.R. O’Dell / มหาวิทยาลัยไรซ์; นาซา)
ตอนนี้เราสามารถเรียกใช้การจําลองคอมพิวเตอร์ด้วยการตั้งค่าที่เหมาะสมทั้งหมดและแบบจําลองดิจิตอลที่สวยงามของระบบสุริยะของเราจะปรากฏขึ้น มันจะมีดาวเคราะห์ชนิดที่เหมาะสมในวงโคจรขวาที่เดินวนไปมาตามลําดับนาฬิกาเช่นเดียวกับของจริง
แบบจําลองนี้เป็นการสังเคราะห์ชัยชนะของด้ายจากธรณีวิทยาเคมีฟิสิกส์และดาราศาสตร์และดูเหมือนว่าจะมีฐานครอบคลุม จนกระทั่งนักดาราศาสตร์เผชิญหน้ากับดาวเคราะห์จากนอกระบบสุริยะของเรา
เมื่อระบบแรกของดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างไกลถูกค้นพบในช่วงกลางทศวรรษที่ 1990 มีการถกเถียงกันและประท้วงทันที ดาวเคราะห์ดวงใหม่ไม่พอดีกับแบบจําลองเลย: ส่วนที่เหลือของจักรวาลมันเปิดออกไม่สนใจมากสิ่งที่เกิดขึ้นที่นี่รอบดวงอาทิตย์เล็ก ๆ น้อย ๆ ของเรา
ตั้งแต่นั้นมามีการตระหนักว่าอาจมีเส้นทางที่แตกต่างกันในการสร้างระบบดาวเคราะห์ ในบรรดาดาวเคราะห์หลายพันดวงที่โคจรรอบดาวฤกษ์ดวงอื่น ๆ ที่ตอนนี้เติมแคตตาล็อกของเราครอบครัวของดาวเคราะห์ของดวงอาทิตย์ของเราก็เริ่มดูผิดปกติเล็กน้อยอย่างไรก็ตามเรื่องนี้หนึ่งในองค์ประกอบทางกายภาพขั้นพื้นฐานที่สุดของเครื่องจักรสร้างดาวเคราะห์ที่เราเชื่อว่ามีหน้าที่ในการสร้างดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์เช่นดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ได้ยืนการทดสอบของเวลา: ความคิดของ “การเพิ่มขึ้นหลัก”
การเพิ่มขึ้นของแกนเริ่มต้นด้วยก๊าซและเม็ดฝุ่นด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่คิดว่าประกอบด้วยเมฆดั้งเดิมทั่วไปของกานต์ (ซึ่งมีรูปร่างเหมือนดิสก์หมุนแบนที่มีดาวทารกอยู่ตรงกลาง) เมล็ดฝุ่นจับตัวเป็นธัญพืชที่ใหญ่กว่าอย่างต่อเนื่องจากนั้นก้อนกรวดหินและบนน้ําตกไปยังดาวเคราะห์ทารกหรือ “ดาวเคราะห์”
เมื่อก้อนดังกล่าวมีขนาดใหญ่พอมันจะถึงจุดให้ทิป แรงโน้มถ่วงตอนนี้ช่วยให้ดาวเคราะห์ตัวอ่อนได้อย่างรวดเร็วดึงในก๊าซฝุ่นและก้อนอื่น ๆ ล้างเส้นทางวงโคจรของมันและแกะสลักช่องว่างวงกลมในดิสก์
มันเป็นหนึ่งในชัยชนะลายเซ็นสําหรับดาราศาสตร์สมัยใหม่ที่ชนิดของ “ช่องว่างดิสก์” ที่คาดการณ์โดยทฤษฎีตอนนี้จะเห็นและศึกษาออกในจักรวาลอย่างไรก็ตามมีบางสิ่งที่การเพิ่มหลักไม่สามารถอธิบายได้ ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ได้รับการเห็นโคจรอยู่ไกลจากดาวฤกษ์โฮสต์ของพวกเขาออกในที่ห่างไกลเย็นถึง
ตามทฤษฎีการเพิ่มหลักดาวเคราะห์ดังกล่าวไม่ควรมีอยู่ พวกเขาอยู่ไกลเกินไปที่วงโคจรเคลื่อนที่ช้าเกินไปในการดําเนินธุรกิจสร้างดาวเคราะห์
แบบจําลองใหม่ “แรงโน้มถ่วงล่มสลาย” ถูกคิดค้นขึ้นเพื่ออธิบายดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่ห่างไกลที่ไม่คาดคิดเหล่านี้ แนวคิดพื้นฐานคือถ้าดิสก์ดั้งเดิมมีมวลเพียงพอสิ่งทั้งหมดอาจกลายเป็นไม่เสถียรและยุบตัวเพื่อสร้างดาวเคราะห์ได้อย่างรวดเร็วในการกระทืบขนาดใหญ่
credit : solowheelscooter.net bilingualisbetter.net amsterdamentertainment.net pornterest.net judenutter.net
