Планетезимальный - Planetesimal

Обломки диски обнаружены в HST архивных изображений молодых звезд, HD 141943 и HD 191089 , с использованием усовершенствованных процессов обработки изображений (24 апреля 2014).
486958 Аррокот , первый нетронутый планетезималь, который посетил космический корабль.

Планетезимали / р л æ п ɪ т ɛ с ɪ м əl г / представляют собой твердые объекты , как полагают, существуют в протопланетных дисках и мусор дисках . Согласно гипотезе планетезималей Чемберлина – Моултона , они, как полагают, образовались из частиц космической пыли. Считается, что они образовались в Солнечной системе около 4,6 миллиарда лет назад, и они помогают изучать ее формирование.

Формирование

Широко принятая теория образования планет , так называемые планетезимальные гипотезы, планетезимальные гипотезы Чемберлина – Моултона и гипотеза Виктора Сафронова , утверждают, что планеты образуются из частиц космической пыли, которые сталкиваются и слипаются, образуя все более крупные тела. Как только тело достигает километра в размере, составляющие его частицы могут притягиваться друг к другу напрямую через взаимную гравитацию , что в огромной степени способствует дальнейшему развитию протопланет размером с Луну . Вместо этого меньшие тела должны полагаться на броуновское движение или турбулентность, чтобы вызвать столкновения, ведущие к прилипанию. Механика столкновений и механизмы залипания сложны. В качестве альтернативы, планетезимали могут образовываться в очень плотном слое пылинок, которые испытывают коллективную гравитационную нестабильность в средней плоскости протопланетного диска - или через концентрацию и гравитационный коллапс роя более крупных частиц в потоковой нестабильности . Многие планетезимали в конечном итоге распадаются во время сильных столкновений, как, например, 4 Веста и 90 Антиопа , но некоторые из самых крупных могут пережить такие столкновения и превратиться в протопланеты, а затем и в планеты.

Планетезимали в Солнечной системе

Принято считать, что около 3,8 миллиарда лет назад, после периода, известного как поздняя тяжелая бомбардировка , большинство планетезималей в Солнечной системе было либо полностью выброшено из Солнечной системы на далекие эксцентрические орбиты, такие как облако Оорта , либо столкнулись с более крупными объектами из-за регулярных гравитационных толчков со стороны планет-гигантов (особенно Юпитера и Нептуна ). Несколько планетезималей могли быть захвачены как луны, такие как Фобос и Деймос (спутники Марса ), а также многие маленькие луны с высоким наклонением планет-гигантов.

Дожившие до наших дней планетезимали ценны для науки, поскольку содержат информацию о формировании Солнечной системы . Хотя их внешняя часть подвергается интенсивному солнечному излучению, которое может изменить их химический состав, их внутренняя часть содержит нетронутый материал, практически нетронутый с момента образования планетезималей. Это делает каждую планетезималь « капсулой времени », а их состав может раскрыть условия в Солнечной туманности, из которой сформировалась наша планетная система. Самые примитивные планетезимали, посещаемые космическими кораблями, - это контактная двойная звезда Аррокот .

Определение планетезималей

Слово планетезималь происходит от математической концепции бесконечно малой величины и буквально означает малую часть планеты.

В то время как имя всегда применяются к малым телам во время процесса от формирования планет , некоторые ученые используют термин планетезималь как общий термин для обозначения многих малых тел Солнечной системы - такие , как астероиды и кометы - которые остались от процесса формирования . Группа ведущих мировых экспертов по образованию планет на конференции в 2006 году решила следующее определение планетезималей:

Планетезималь - это твердый объект, возникающий во время скопления движущихся по орбите тел, внутренняя сила которых определяется самогравитацией и чья орбитальная динамика не подвергается значительному влиянию сопротивления газа . Это соответствует объектам размером более 1 км в солнечной туманности.

Тела, достаточно большие, чтобы не только удерживаться вместе гравитацией, но и изменять траекторию приближения скал на расстояниях в несколько радиусов, начинают расти быстрее. Эти тела размером от 100 до 1000 км называются зародышами или протопланетами.

В нынешней Солнечной системе эти маленькие тела обычно также классифицируются по динамике и составу и, возможно, впоследствии эволюционировали, чтобы стать, например, кометами, объектами пояса Койпера или троянскими астероидами . Другими словами, некоторые планетезимали стали другими типами тел после завершения формирования планет, и на них можно ссылаться одним или обоими именами.

Приведенное выше определение не одобрено Международным астрономическим союзом , и другие рабочие группы могут выбрать то же или другое определение. Также нет точной границы между планетезималью и протопланетой.

Смотрите также

Примечания и ссылки

дальнейшее чтение

  • Обнаружив Существенную Вселенной по Neil F. Comins (2001)
  • Линда Т. Элкинс-Тантон и др.: Planetesimals - Ранняя дифференциация и последствия для планет. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, 2017 г., ISBN  978-1107118485 .