सूर्यमालेची सुरुवात कशी झाली. सौर मंडळाची निर्मिती आणि उत्क्रांती

आपल्या सूर्यमालेच्या जन्माच्या कथेचे पुनरावृत्ती अनेक वर्षांपासून खूप नीरस आहे. हे सर्व अब्जावधी वर्षांपूर्वी वायू आणि धुळीच्या गडद आणि हळूहळू फिरणाऱ्या ढगांनी सुरू झाले. ढग आकुंचन पावले आणि त्याच्या केंद्रस्थानी सूर्य तयार झाला. कालांतराने, आठ ग्रह आणि अनेक लहान शरीरे जसे की . तेव्हापासून, ग्रह सूर्याभोवती प्रदक्षिणा घालत आहेत आणि त्यांच्या हालचाली घड्याळाच्या काट्यासारख्या अचूक आणि अंदाज करण्यायोग्य आहेत.

अलीकडे, खगोलशास्त्रज्ञ या जुन्या कथेचे खंडन करणारे तथ्य शोधत आहेत. नुकत्याच शोधलेल्या हजारो एक्सोप्लॅनेटरी सिस्टमच्या डिझाइनच्या तुलनेत, सर्वात जास्त वर्ण वैशिष्ट्येआपली सौरमाला—त्याचे आतील खडकाळ ग्रह, बाहेरील वायूचे दिग्गज आणि बुधाच्या कक्षेतील ग्रहांची कमतरता—त्यापेक्षा विचित्र दिसते. संगणकावर भूतकाळाचे अनुकरण करून, आपण पाहतो की या विचित्र गोष्टी एका जंगली तरुणाचे उत्पादन होते. आपल्यापैकी बहुतेकांच्या अपेक्षेपेक्षा कितीतरी जास्त नाटक आणि गोंधळ समाविष्ट करण्यासाठी सौर मंडळाचा इतिहास पुन्हा लिहिण्याची गरज आहे.

कथेची नवीन आवृत्ती त्यांच्या घरातून बाहेर पडलेल्या भटक्या ग्रहांबद्दल, सूर्याच्या अग्निमय नरकात खूप पूर्वी नष्ट झालेल्या हरवलेल्या जगांबद्दल आणि आंतरतारकीय अवकाशाच्या काठावर थंड खोलीत सोडलेल्या एकाकी राक्षसांबद्दल सांगते. या प्राचीन घटनांचा आणि त्यांनी मागे सोडलेल्या "चट्टे" चा अभ्यास करून, जसे की प्रस्तावित नववा ग्रह जो प्लुटोच्या कक्षेच्या पलीकडे लपून राहू शकतो, खगोलशास्त्रज्ञ सूर्यमालेच्या सर्वात महत्वाच्या रचनात्मक युगांचे एक सुसंगत चित्र तयार करत आहेत. वैश्विक प्रक्रियांची नवीन समज.

शास्त्रीय सूर्यमाला

ग्रह हे तारा निर्मितीचे उप-उत्पादन आहेत, जे विशाल आण्विक ढगांच्या खोलीत उद्भवतात जे आपल्या सूर्यापेक्षा 10 हजार पट जास्त वस्तुमान करतात. ढगातील वैयक्तिक घनता गुरुत्वाकर्षणाच्या प्रभावाखाली संकुचित केली जाते, त्याच्या केंद्रस्थानी एक चमकदार प्रोटोस्टार बनते, ज्याभोवती वायू आणि धूळ - एक प्रोटोप्लॅनेटरी डिस्क असते.

अनेक दशकांपासून, सिद्धांतकारांनी आपल्या सूर्याच्या प्रोटोप्लॅनेटरी डिस्कचे मॉडेल तयार केले आहे, सौर मंडळाच्या सर्वात महत्वाच्या वैशिष्ट्यांपैकी एक स्पष्ट करण्याचा प्रयत्न केला आहे: खडकाळ आणि वायू ग्रहांच्या गटांमध्ये त्याचे विभाजन. पृथ्वीसारख्या चार ग्रहांचा परिभ्रमण कालखंड ८८ दिवसांचा बुध आणि ६८७ दिवसांचा मंगळ यादरम्यान येतो. याउलट, ज्ञात वायू दिग्गज 12 ते 165 वर्षांच्या कालावधीसह खूप दूरच्या कक्षेत आहेत आणि एकत्रितपणे पार्थिव ग्रहांच्या 150 पट जास्त वस्तुमान आहेत.

दोन्ही प्रकारचे ग्रह जन्माला आले असे मानले जाते एकल प्रक्रियाज्यामध्ये घन धूळ कण, गॅस डिस्कच्या अशांत भोवर्यात घाईघाईने आदळतात आणि एकमेकांत अडकतात, किलोमीटर-स्केल बॉडी बनतात - प्लॅनेटिसिमल्स (जसे की हवेचा प्रवाह आणि इलेक्ट्रोस्टॅटिक शक्ती आपल्या स्वयंपाकघरातील न उघडलेल्या मजल्यावर धुळीचे गोळे कसे गुंडाळतात) . सर्वात मोठ्या ग्रहांमध्ये सर्वात मोठे गुरुत्वाकर्षण पुल होते आणि ते इतरांपेक्षा वेगाने वाढले, लहान कणांना त्यांच्या कक्षेत आकर्षित केले. कदाचित दशलक्ष वर्षांच्या कालावधीत, ढगातून संकुचित होण्याच्या प्रक्रियेत, आपल्या सूर्यमालेतील प्रोटोप्लॅनेटरी डिस्क, विश्वातील इतर कोणत्याही ग्रहांप्रमाणेच, चंद्राच्या आकाराच्या ग्रहांच्या भ्रूणांनी भरलेली होती.

सर्वात मोठा भ्रूण आधुनिक लघुग्रह पट्ट्याच्या पलीकडे स्थित होता, नवजात सूर्याच्या प्रकाश आणि उष्णतेपासून खूप दूर, जेथे प्रोटोप्लॅनेटरी डिस्कमध्ये बर्फ संरक्षित होता. या “बर्फाच्या सीमेच्या” पलीकडे, भ्रूण ग्रह तयार करणाऱ्या बर्फाच्या मुबलक साठ्यांवर मेजवानी करू शकतात आणि मोठ्या आकारात वाढू शकतात. नेहमीप्रमाणे, "श्रीमंत अधिक श्रीमंत होतात": सर्वात मोठा भ्रूण इतरांपेक्षा वेगाने वाढला, त्याच्या गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रासह बहुतेक गर्भ बाहेर काढला उपलब्ध बर्फ, आसपासच्या डिस्कमधून वायू आणि धूळ. सुमारे एक दशलक्ष वर्षांत, हा लोभी भ्रूण इतका मोठा झाला की तो गुरू ग्रह बनला. हा निर्णायक क्षण होता, सिद्धांतकारांनी विचार केला, जेव्हा सौर यंत्रणेचे आर्किटेक्चर दोन भागात विभागले गेले. बृहस्पतिच्या मागे सोडले असता, सौर मंडळाचे इतर महाकाय ग्रह लहान निघाले कारण ते अधिक हळूहळू वाढले, त्यांच्या गुरुत्वाकर्षणाने फक्त तेच वायू कॅप्चर केले जे गुरूला पकडण्यासाठी वेळ नव्हता. आणि आतील ग्रह आणखी लहान झाले, कारण त्यांचा जन्म बर्फाच्या सीमेच्या आत झाला होता, जिथे डिस्क जवळजवळ गॅस आणि बर्फापासून रहित होती.

एक्सोप्लॅनेटरी क्रांती

दोन दशकांपूर्वी जेव्हा खगोलशास्त्रज्ञांनी एक्सोप्लॅनेट शोधण्यास सुरुवात केली तेव्हा त्यांनी आकाशगंगेच्या प्रमाणात सौर यंत्रणेच्या निर्मितीच्या सिद्धांतांची चाचणी करण्यास सुरुवात केली. शोधलेल्या पहिल्या एक्सोप्लॅनेट्सपैकी बरेच "हॉट ज्युपिटर" आहेत, म्हणजे, वायू दिग्गज जे त्यांच्या ताऱ्यांकडे फक्त काही दिवसांच्या कालावधीत वेगाने फिरतात. ताऱ्याच्या ज्वलंत पृष्ठभागाच्या इतक्या जवळ असलेल्या महाकाय ग्रहांचे अस्तित्व, जेथे बर्फ पूर्णपणे अनुपस्थित आहे, ग्रह निर्मितीच्या शास्त्रीय चित्राचा पूर्णपणे विरोध करते. या विरोधाभासाचे स्पष्टीकरण देण्यासाठी, सिद्धांतकारांनी असे सुचवले आहे की उष्ण बृहस्पति दूरवर तयार होतात आणि नंतर कसे तरी आतून स्थलांतर करतात.

शिवाय, नासाच्या केप्लर स्पेस टेलिस्कोपसारख्या सर्वेक्षणात सापडलेल्या हजारो एक्सोप्लॅनेटच्या डेटाच्या आधारे, खगोलशास्त्रज्ञांनी या भयानक निष्कर्षापर्यंत पोहोचले आहे की सूर्यमालेतील जुळी मुले अत्यंत दुर्मिळ आहेत. सरासरी ग्रह प्रणालीमध्ये एक किंवा अधिक सुपर-अर्थ (पृथ्वीपेक्षा अनेक पट मोठे ग्रह) असतात ज्याचा परिभ्रमण कालावधी सुमारे 100 दिवसांपेक्षा कमी असतो. आणि बृहस्पति आणि शनि सारखे महाकाय ग्रह फक्त 10% ताऱ्यांमध्ये आढळतात आणि अगदी कमी वेळा ते जवळजवळ गोलाकार कक्षेत फिरतात.

त्यांच्या अपेक्षेमध्ये फसलेल्या, सिद्धांतकारांना हे समजले की “अनेक महत्वाचे तपशीलआपल्या ग्रह प्रणालीच्या निर्मितीच्या शास्त्रीय सिद्धांतांना अधिक चांगले स्पष्टीकरण आवश्यक आहे. आतील सूर्यमाला त्याच्या एक्सोप्लॅनेट समकक्षांच्या तुलनेत इतकी कमी वस्तुमान का आहे? सुपर-अर्थच्या ऐवजी, त्यात लहान, खडकाळ ग्रह आहेत आणि बुधच्या 88 दिवसांच्या कक्षेत एकही नाही. आणि सूर्याजवळील महाकाय ग्रहांच्या कक्षा इतक्या गोल आणि रुंद का असतात?

साहजिकच, या प्रश्नांची उत्तरे ग्रह निर्मितीच्या शास्त्रीय सिद्धांताच्या कमतरतांमध्ये आहेत, जी प्रोटोप्लॅनेटरी डिस्कची परिवर्तनशीलता विचारात घेत नाहीत. असे दिसून आले की नवजात ग्रह, महासागरातील जीवन तराफासारखा, त्याच्या जन्मस्थानापासून खूप दूर जाऊ शकतो. ग्रह वाढल्यानंतर, त्याचे गुरुत्वाकर्षण आसपासच्या डिस्कवर प्रभाव टाकू लागते, त्यातील रोमांचक सर्पिल लाटा, ज्याचे गुरुत्वाकर्षण आधीच ग्रहाच्या हालचालीवर परिणाम करते, शक्तिशाली सकारात्मक आणि नकारात्मक तयार करते. अभिप्रायग्रह आणि डिस्क दरम्यान. परिणामी, गती आणि उर्जेची अपरिवर्तनीय देवाणघेवाण होऊ शकते, ज्यामुळे तरुण ग्रह त्यांच्या मूळ डिस्कवर एक महाकाव्य प्रवास सुरू करू शकतात.

जर आपण ग्रहांच्या स्थलांतराची प्रक्रिया विचारात घेतली तर डिस्कमधील बर्फाच्या सीमा यापुढे ग्रहांच्या प्रणालींच्या संरचनेच्या निर्मितीमध्ये विशेष भूमिका बजावत नाहीत. उदाहरणार्थ, बर्फाच्या सीमेच्या पलीकडे जन्मलेले महाकाय ग्रह डिस्कच्या मध्यभागी वाहून गरम बृहस्पति बनू शकतात, म्हणजेच ताऱ्याच्या दिशेने सर्पिलमध्ये वायू आणि धूळ सोबत प्रवास करतात. समस्या अशी आहे की ही प्रक्रिया खूप चांगली कार्य करते आणि सर्व प्रोटोप्लॅनेटरी डिस्कमध्ये दिसते. मग गुरू आणि शनीच्या सूर्याभोवतीच्या दूरच्या कक्षा कशा समजावणार?

टॅक बदल

विश्वासार्ह स्पष्टीकरणाचा पहिला इशारा 2001 मध्ये लंडनच्या क्वीन मेरी युनिव्हर्सिटीच्या फ्रेडरिक मॅसेट आणि मार्क स्नेलग्रोव्ह यांच्या संगणक मॉडेलवरून आला. त्यांनी सूर्याच्या प्रोटोप्लॅनेटरी डिस्कमध्ये शनि आणि गुरू ग्रहाच्या कक्षेतील एकाचवेळी उत्क्रांतीचे अनुकरण केले. शनीच्या लहान वस्तुमानामुळे, त्याचे केंद्राकडे स्थलांतर गुरूपेक्षा अधिक वेगाने होते, ज्यामुळे दोन ग्रहांच्या कक्षा एकमेकांच्या जवळ जातात. कालांतराने कक्षा मध्य गती अनुनाद म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या एका विशिष्ट कॉन्फिगरेशनपर्यंत पोहोचतात, ज्यामध्ये गुरू शनीच्या प्रत्येक दोन परिभ्रमण कालावधीसाठी तीन वेळा सूर्याभोवती फिरतो.

क्षुद्र गती अनुनादाने जोडलेले दोन ग्रह एकमेकांशी पुढे-मागे गती आणि उर्जेची देवाणघेवाण करू शकतात, जसे की गरम बटाटा टॉसिंगच्या आंतरग्रहीय खेळाप्रमाणे. रेझोनंट डिस्टर्बन्सच्या समन्वित स्वरूपामुळे, दोन्ही ग्रह एकमेकांवर आणि त्यांच्या सभोवतालच्या वातावरणावर वर्धित गुरुत्वाकर्षण प्रभाव टाकतात. बृहस्पति आणि शनीच्या बाबतीत, या "स्विंग" ने त्यांना त्यांच्या वस्तुमानासह प्रोटोप्लॅनेटरी डिस्कवर एकत्रितपणे प्रभाव पाडण्याची परवानगी दिली, त्यात आतील बाजूस बृहस्पति आणि बाहेरील शनीसह मोठे अंतर निर्माण केले. शिवाय, त्याच्या जास्त वस्तुमानामुळे, बृहस्पतिने आतील डिस्कला बाहेरील शनीच्या तुलनेत अधिक जोरदारपणे आकर्षित केले. विरोधाभास म्हणजे, यामुळे दोन्ही ग्रह त्यांची गती बदलू लागले आणि सूर्यापासून दूर जाऊ लागले. स्थलांतराच्या दिशेतील अशा तीव्र बदलाला अनेकदा टॅक चेंज (ग्रँड टॅक) असे म्हटले जाते कारण वाऱ्याच्या विरुद्ध जाणाऱ्या टॅकिंग सेलबोटच्या हालचालीशी साम्य असते.

2011 मध्ये, टॅक चेंज संकल्पनेचा जन्म झाल्यानंतर दहा वर्षांनी, केविन जे. वॉल्श आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी नाइस, फ्रान्समधील कोट डी'अझूर वेधशाळेतील संगणक मॉडेलने दाखवून दिले की ही कल्पना केवळ इतर गोष्टींपेक्षा अधिक स्पष्ट करण्यात चांगले काम करते. बृहस्पति आणि शनिचा गतिशील इतिहास, परंतु खडकाळ आणि बर्फाळ लघुग्रहांचे वितरण तसेच मंगळाचे कमी वस्तुमान. जसा ज्युपिटर आतून स्थलांतरित झाला, त्याच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या प्रभावाने त्याच्या मार्गावर असलेल्या ग्रहांना डिस्कमधून हलवले आणि बुलडोझरप्रमाणे पुढे ढकलले. जर आपण असे गृहीत धरले की गुरू, मागे वळण्यापूर्वी, मंगळाच्या वर्तमान कक्षेच्या अंतरापर्यंत सूर्याकडे स्थलांतरित झाला, तर तो पृथ्वीच्या दहापेक्षा जास्त वस्तुमान असलेल्या बर्फाचे तुकडे पृथ्वीसारख्या ग्रहांच्या प्रदेशात ओढू शकेल. सौर यंत्रणा, त्यास पाणी आणि इतर अस्थिर पदार्थांनी समृद्ध करते. त्याच प्रक्रियेमुळे प्रोटोप्लॅनेटरी डिस्कच्या आतील भागात एक स्पष्ट बाह्य सीमा निर्माण होऊ शकली असती, ज्यामुळे जवळच्या ग्रहांच्या गर्भाची वाढ थांबली, जी कालांतराने आज आपण मंगळ म्हणतो.

बृहस्पति आक्रमण

2011 ची परिस्थिती आकर्षक असताना, आपल्या सूर्यमालेतील इतर न उलगडलेल्या गूढ गोष्टींशी त्याची प्रासंगिकता, जसे की बुधच्या कक्षेत ग्रहांची पूर्ण अनुपस्थिती, अस्पष्ट राहिली. इतर ग्रह प्रणालींच्या तुलनेत जिथे अति-पृथ्वी घनतेने भरलेल्या आहेत, आमची जवळजवळ रिकामी दिसते. आपली सौरमाला खरोखरच निघून गेली आहे का? सर्वात महत्वाचा टप्पाआपण विश्वात सर्वत्र पाहतो त्या ग्रहांची निर्मिती? 2015 मध्ये, आम्हा दोघांनी (कॉन्स्टँटिन बॅटिगिन आणि ग्रेगरी लाफलिन) सूर्याजवळील अति-पृथ्वींच्या काल्पनिक गटावर कसा परिणाम होऊ शकतो हे पाहिले. आमचा निष्कर्ष आश्चर्यचकित करणारा होता: सुपर-अर्थ्स टॅक बदलापासून वाचले नसते. हे उल्लेखनीय आहे की बृहस्पतिचे आत आणि बाहेरचे स्थलांतर आपल्याला माहित असलेल्या ग्रहांचे तसेच अज्ञात असलेल्या अनेक गुणधर्मांचे स्पष्टीकरण देऊ शकते.

बृहस्पति आतील सूर्यमालेत डुंबत असताना, ग्रहांवर त्याचा बुलडोझिंग प्रभाव त्यांच्या व्यवस्थित वर्तुळाकार कक्षेमध्ये व्यत्यय आणेल आणि त्यांना छेदणाऱ्या प्रक्षेपकाच्या गोंधळात बदल करेल. काही ग्रह-प्राणी मोठ्या ताकदीने आदळले असावेत, तुकड्यांमध्ये मोडत असतील ज्यामुळे पुढील टक्कर आणि विनाश अपरिहार्यपणे झाला. अशा प्रकारे, बृहस्पतिच्या अंतर्मुख स्थलांतरामुळे ग्रहांच्या प्राण्यांचा नाश होऊन त्यांना दगड, खडे आणि वाळूच्या आकारात दळणे, अशा आघातांचा एक धबधबा निर्माण होण्याची शक्यता आहे.

प्रोटोप्लॅनेटरी डिस्कच्या गॅस्ड आतील भागात टक्करयुक्त घर्षण आणि एरोडायनामिक ड्रॅगच्या प्रभावाखाली, नष्ट झालेल्या ग्रहांची शक्ती त्वरीत गमावली आणि सूर्याच्या जवळ आवर्तले. या पतनादरम्यान, ते त्यांच्या जवळच्या कोणत्याही सुपर-अर्थशी संबंधित नवीन अनुनादांमध्ये सहजपणे पकडले जाऊ शकतात.

अशाप्रकारे, गुरू आणि शनीच्या बदलामुळे सूर्यमालेतील आदिम आतील ग्रहांच्या लोकसंख्येवर शक्तिशाली हल्ला झाला असावा. पूर्वीचे सुपर-पृथ्वी सूर्यामध्ये पडल्यामुळे, त्यांनी प्रोटोप्लॅनेटरी नेब्युलामध्ये एक निर्जन प्रदेश सोडला असेल, ज्याचा परिभ्रमण कालावधी सुमारे 100 दिवसांचा असेल. परिणामी, तरुण सूर्यमालेतून बृहस्पतिच्या वेगवान युक्तीमुळे खडकाळ ढिगाऱ्याच्या ऐवजी अरुंद रिंग दिसू लागल्या, ज्यातून लाखो वर्षांनंतर स्थलीय ग्रह तयार झाले. या नाजूक नृत्यदिग्दर्शनास कारणीभूत घटनांचा संगम हे सूचित करतो की पृथ्वीसारखे लहान, खडकाळ ग्रह - आणि कदाचित त्यांच्यावर जीवन देखील - विश्वात दुर्मिळ असावे.

छान मॉडेल

गुरू आणि शनि त्यांच्या धडाक्यातून आतील सौरमालेत परतले तोपर्यंत, वायू आणि धूळ यांची प्रोटोप्लॅनेटरी डिस्क आधीच गंभीरपणे कमी झाली होती. कालांतराने गुरू आणि शनि ग्रहांची रेझोनंट जोडी नव्याने तयार झालेल्या युरेनस आणि नेपच्यूनच्या जवळ आली आणि शक्यतो समान आकाराचे दुसरे शरीर. गॅसमधील गुरुत्वाकर्षणाच्या ब्रेकिंग इफेक्ट्सचा वापर करून, डायनॅमिक जोडीने या लहान दिग्गजांना देखील प्रतिध्वनीमध्ये पकडले. अशाप्रकारे, जेव्हा बहुतेक वायू डिस्कमधून बाहेर पडतात, तेव्हा सूर्यमालेच्या आतील आर्किटेक्चरमध्ये पृथ्वीच्या वर्तमान कक्षेच्या आसपासच्या खडकाळ ढिगाऱ्याचा समावेश असावा.

प्रणालीच्या बाहेरील भागात, गुरूच्या सध्याच्या कक्षा आणि नेपच्यूनच्या सध्याच्या कक्षेच्या अर्ध्या अंतरादरम्यान जवळजवळ वर्तुळाकार कक्षेत फिरत असलेल्या किमान चार महाकाय ग्रहांचा एक संक्षिप्त, प्रतिध्वनी गट होता. डिस्कच्या बाहेरील भागात, सर्वात बाहेरच्या महाकाय ग्रहाच्या कक्षेच्या पलीकडे, सौर यंत्रणेच्या दूरच्या थंड काठावर, बर्फाळ ग्रहांचे प्राणी हलले. शेकडो दशलक्ष वर्षांमध्ये, पार्थिव ग्रह तयार झाले आणि एकेकाळी अस्वस्थ बाह्य ग्रह स्थिर म्हणता येतील अशा स्थितीत स्थायिक झाले. मात्र, हे अद्याप झालेले नाही अंतिम टप्पासौर यंत्रणेची उत्क्रांती.

टॅक बदलणे आणि बृहस्पतिच्या हल्ल्यामुळे सूर्यमालेच्या इतिहासात आंतरग्रहीय हिंसाचाराचा शेवटचा स्फोट झाला, ज्यामुळे अंतिम स्पर्श, ज्याने आपल्या सूर्याचा ग्रहीय रेटिन्यु जवळजवळ आज आपण पाहत असलेल्या कॉन्फिगरेशनवर आणला. हा अंतिम भाग, ज्याला लेट हेवी बॉम्बर्डमेंट म्हटले जाते, 4.1 ते 3.8 अब्ज वर्षांपूर्वी घडले, जेव्हा सौर यंत्रणा तात्पुरते शूटिंग गॅलरीमध्ये बदलली. अनेक टक्कर देणाऱ्या ग्रहांनी भरलेले. आज, त्यांच्या प्रभावांचे चट्टे चंद्राच्या पृष्ठभागावर खड्डे म्हणून दिसतात.

2005 मध्ये नाइसमधील कोट डी'अझूर वेधशाळेत अनेक सहकाऱ्यांसोबत काम करताना, आमच्यापैकी एकाने (अलेसेंड्रो मोरबिडेली) महाकाय ग्रहांमधील परस्परसंवादामुळे उशीरा जोरदार बॉम्बस्फोट कसा होऊ शकतो हे स्पष्ट करण्यासाठी तथाकथित नाइस मॉडेल तयार केले. जिथे टॅक संपतो तिथे छान पॅटर्न सुरू होतो.

एकमेकांच्या जवळ असलेले महाकाय ग्रह अजूनही परस्पर अनुनादात फिरत होते आणि तरीही त्यांना बाहेरील बर्फाळ ग्रहांच्या कमकुवत गुरुत्वाकर्षणाचा प्रभाव जाणवला. किंबहुना, ते अस्थिरतेच्या उंबरठ्यावर उभे होते. शेकडो दशलक्ष वर्षांमध्ये लाखो परिभ्रमण आवर्तन जमा करून, बाह्य ग्रहांच्या प्रत्येक वैयक्तिकरित्या क्षुल्लक प्रभावाने दिग्गजांची हालचाल हळूहळू बदलली आणि त्यांना एकमेकांशी जोडलेल्या अनुनादांच्या नाजूक संतुलनातून हळूहळू काढून टाकले. निर्णायक क्षणजेव्हा एक राक्षस दुसऱ्याच्या अनुनादातून बाहेर पडला, ज्यामुळे समतोल बिघडला आणि ग्रहांच्या परस्पर गोंधळाची मालिका सुरू झाली, ज्यामुळे बृहस्पति प्रणालीच्या थोडासा आतील बाजूस आणि उर्वरित राक्षस बाहेरच्या दिशेने सरकले. अनेक दशलक्ष वर्षांच्या वैश्विकदृष्ट्या अल्प कालावधीत, सूर्यमालेच्या बाह्य प्रदेशात घनतेने भरलेल्या, जवळजवळ वर्तुळाकार कक्षेतून विस्तीर्ण आणि विस्कळीत कॉन्फिगरेशनमध्ये ग्रह विस्तीर्ण, लांबलचक कक्षेत फिरत असताना तीव्र संक्रमण अनुभवले. महाकाय ग्रहांमधील परस्परसंवाद इतका मजबूत होता की त्यापैकी एक किंवा अनेक ग्रह सूर्यमालेच्या पलीकडे आंतरतारकीय अवकाशात फेकले गेले असावेत.

जर डायनॅमिक उत्क्रांती तिथेच थांबली, तर सूर्यमालेच्या बाह्य भागांची रचना आपल्याला अनेक एक्सोप्लॅनेटरी सिस्टीममध्ये दिसत असलेल्या चित्राशी सुसंगत असेल, जिथे राक्षस त्यांच्या ताऱ्यांभोवती विलक्षण कक्षेत फिरतात. सुदैवाने, बर्फाळ ग्रहांच्या डिस्कने पूर्वी महाकाय ग्रहांच्या हालचालींमध्ये विकार निर्माण केला होता, नंतर त्यांच्या लांबलचक कक्षाशी संवाद साधून ते दूर करण्यात मदत झाली. गुरू आणि इतर महाकाय ग्रहांच्या जवळून जाताना, ग्रह प्राणी हळूहळू त्यांच्या परिभ्रमण गतीची ऊर्जा काढून घेतात आणि त्याद्वारे त्यांच्या कक्षा गोलाकार करतात. या प्रकरणात, बहुतेक ग्रह प्राणी सूर्याच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या प्रभावातून बाहेर फेकले गेले होते, परंतु काही संबंधित कक्षेत राहिले, बर्फाळ "कचरा" च्या डिस्क तयार करतात, ज्याला आपण आता क्विपर बेल्ट म्हणतो.

अंतराळाच्या प्रमाणात, ग्रह हे फक्त वाळूचे कण आहेत, नैसर्गिक प्रक्रियांच्या विकासाच्या भव्य चित्रात नगण्य भूमिका बजावतात. तथापि, या विश्वातील सर्वात वैविध्यपूर्ण आणि जटिल वस्तू आहेत. इतर कोणत्याही प्रकारच्या खगोलीय पिंडांमध्ये खगोलीय, भूवैज्ञानिक, रासायनिक आणि जैविक प्रक्रियांचा समान परस्परसंवाद दिसून येत नाही. अंतराळातील इतर कोणत्याही ठिकाणी जीवसृष्टीची उत्पत्ती होऊ शकत नाही. एकट्या गेल्या दशकात, खगोलशास्त्रज्ञांनी 200 हून अधिक ग्रह शोधले आहेत.

ग्रहांची निर्मिती, जी दीर्घकाळ शांत आणि स्थिर प्रक्रिया मानली जाते, प्रत्यक्षात खूपच गोंधळलेली होती.

वस्तुमान, आकार, रचना आणि कक्षा यांच्या आश्चर्यकारक विविधतामुळे अनेकांना त्यांच्या उत्पत्तीबद्दल आश्चर्य वाटू लागले आहे. 1970 मध्ये ग्रहांची निर्मिती ही एक सुव्यवस्थित, निर्धारवादी प्रक्रिया मानली जात होती-एक कन्व्हेयर बेल्ट ज्यामध्ये वायू आणि धूळ यांच्या आकारहीन डिस्कचे रूपांतर सूर्यमालेच्या प्रतींमध्ये होते. परंतु आता आपल्याला माहित आहे की ही एक गोंधळलेली प्रक्रिया आहे, ज्याचे परिणाम प्रत्येक प्रणालीसाठी भिन्न आहेत. जन्मलेले ग्रह निर्मिती आणि विनाशाच्या स्पर्धात्मक यंत्रणेच्या गोंधळातून वाचले. अनेक वस्तू त्यांच्या ताऱ्याच्या आगीत मेल्या, जळल्या किंवा इंटरस्टेलर स्पेसमध्ये फेकल्या गेल्या. आपल्या पृथ्वीवर कदाचित दीर्घकाळ हरवलेली जुळी मुले आता गडद आणि थंड जागेत भटकत असतील.

ग्रह निर्मितीचे विज्ञान खगोल भौतिकशास्त्र, ग्रह विज्ञान, सांख्यिकीय यांत्रिकी आणि नॉनलाइनर डायनॅमिक्सच्या छेदनबिंदूवर आहे. सर्वसाधारणपणे, ग्रहशास्त्रज्ञ दोन मुख्य दिशा विकसित करत आहेत. अनुक्रमिक अभिवृद्धीच्या सिद्धांतानुसार, लहान धूलिकण एकत्र चिकटून मोठ्या गुठळ्या तयार करतात. जर अशा ब्लॉकने भरपूर वायू आकर्षित केला तर ते गुरू सारख्या वायूच्या राक्षसात बदलते आणि तसे न झाल्यास पृथ्वीसारख्या खडकाळ ग्रहात बदलते. या सिद्धांताचे मुख्य तोटे म्हणजे प्रक्रियेची मंदता आणि ग्रह निर्मितीपूर्वी वायू पसरण्याची शक्यता.

आणखी एक परिस्थिती (गुरुत्वाकर्षण अस्थिरता सिद्धांत) सांगते की गॅस राक्षस अचानक कोसळून तयार होतात, ज्यामुळे आदिम वायू आणि धूळ ढगांचा नाश होतो. ही प्रक्रिया सूक्ष्मातील ताऱ्यांच्या निर्मितीची प्रतिकृती बनवते. परंतु हे गृहितक खूप विवादास्पद आहे, कारण ते मजबूत अस्थिरतेची उपस्थिती गृहीत धरते, जे होऊ शकत नाही. याव्यतिरिक्त, खगोलशास्त्रज्ञांनी शोधून काढले आहे की सर्वात मोठे ग्रह आणि सर्वात कमी मोठे तारे "शून्य" (मध्यवर्ती वस्तुमानाचे कोणतेही शरीर नाहीत) द्वारे वेगळे केले जातात. असे "अयशस्वी" सूचित करते की ग्रह हे केवळ कमी वस्तुमानाचे तारे नाहीत तर पूर्णपणे भिन्न उत्पत्तीच्या वस्तू आहेत.

शास्त्रज्ञ वादविवाद करत असले तरी, बहुतेकांचा अधिक विश्वास आहे संभाव्य परिस्थितीसलग वाढ. या लेखात मी यावर विशेषतः विसंबून राहीन.

1. आंतरतारकीय ढग कमी होत आहे

वेळ: 0 (ग्रह निर्मिती प्रक्रियेचा प्रारंभ बिंदू)

आपली सूर्यमाला एका आकाशगंगामध्ये स्थित आहे जिथे सुमारे 100 अब्ज तारे आणि धूळ आणि वायूचे ढग आहेत, बहुतेक मागील पिढ्यांमधील ताऱ्यांचे अवशेष. या प्रकरणात, धूळ म्हणजे पाण्यातील बर्फ, लोह आणि इतर घन पदार्थांचे सूक्ष्म कण आहेत जे ताऱ्याच्या बाहेरील, थंड थरांमध्ये घनरूप होतात आणि अवकाशात सोडले जातात. जर ढग पुरेसे थंड आणि दाट असतील तर ते गुरुत्वाकर्षणाच्या प्रभावाखाली संकुचित होऊ लागतात आणि ताऱ्यांचे समूह तयार करतात. अशी प्रक्रिया 100 हजार ते अनेक दशलक्ष वर्षे टिकू शकते.

प्रत्येक तारा उर्वरित सामग्रीच्या डिस्कने वेढलेला असतो, ग्रह तयार करण्यासाठी पुरेसा असतो. यंग डिस्कमध्ये प्रामुख्याने हायड्रोजन आणि हीलियम असते. त्यांच्या गरम आतील भागात, धूलिकणांचे बाष्पीभवन होते आणि थंड आणि दुर्मिळ बाहेरील थरांमध्ये, धूलिकण टिकून राहतात आणि त्यांच्यावर वाफेचे घनरूप बनतात.

खगोलशास्त्रज्ञांनी अशा डिस्कने वेढलेले अनेक तरुण तारे शोधले आहेत. 1 ते 3 दशलक्ष वर्षे जुन्या ताऱ्यांमध्ये वायूच्या डिस्क असतात, तर 10 दशलक्ष वर्षांहून अधिक काळ अस्तित्वात असलेल्या ताऱ्यांमध्ये निस्तेज, वायू-खराब डिस्क असतात कारण त्यातून वायू एकतर नवजात ताऱ्याद्वारे किंवा शेजारील तेजस्वी ताऱ्यांद्वारे बाहेर पडतो. ही वेळ श्रेणी म्हणजे ग्रह निर्मितीचे युग आहे. अशा डिस्क्समधील जड घटकांचे वस्तुमान सूर्यमालेतील ग्रहांमधील या घटकांच्या वस्तुमानाशी तुलना करता येते: अशा डिस्क्समधून ग्रह तयार होतात या वस्तुस्थितीचा बचाव करण्यासाठी एक जोरदार युक्तिवाद.

परिणाम:नवजात तारा वायू आणि लहान (मायक्रॉन-आकाराच्या) धुळीच्या कणांनी वेढलेला असतो.

वैश्विक धुळीचे गोळे

महाकाय ग्रहांचीही सुरुवात नम्र शरीरासारखी झाली—मायक्रोन आकाराचे धुळीचे कण (दीर्घ-मृत ताऱ्यांची राख) वायूच्या फिरत्या डिस्कमध्ये तरंगत होते. जसजसे ते नवजात ताऱ्यापासून दूर जाते तसतसे वायूचे तापमान कमी होते, "बर्फ रेषा" मधून जाते, ज्याच्या पलीकडे पाणी गोठते. आपल्या सौरमालेत, ही सीमा आतील खडकाळ ग्रहांना बाहेरील वायू राक्षसांपासून वेगळे करते.

1. कण आदळतात, एकत्र चिकटतात आणि वाढतात.
2. वायूद्वारे लहान कण वाहून जातात, परंतु एक मिलिमीटरपेक्षा मोठे कण मंद होतात आणि ताऱ्याच्या दिशेने सर्पिलमध्ये जातात.
3. बर्फ रेषेवर, परिस्थिती अशी आहे की घर्षण शक्ती दिशा बदलते. कण एकत्र चिकटून राहतात आणि सहजपणे मोठ्या शरीरात एकत्र होतात - प्लॅनेटिसिमल्स.

2. डिस्क संरचना प्राप्त करते

वेळ: सुमारे 1 दशलक्ष वर्षे

प्रोटोप्लॅनेटरी डिस्कमधील धुळीचे कण, वायूच्या प्रवाहासोबत अव्यवस्थितपणे फिरतात, एकमेकांवर आदळतात आणि कधी एकत्र चिकटतात, कधी कोसळतात. धूलिकण ताऱ्यातील प्रकाश शोषून घेतात आणि दूरच्या इन्फ्रारेडमध्ये पुन्हा उत्सर्जित करतात, डिस्कच्या सर्वात गडद आतील भागात उष्णता हस्तांतरित करतात. वायूचे तापमान, घनता आणि दाब साधारणपणे ताऱ्यापासूनच्या अंतराने कमी होतो. दाब, गुरुत्वाकर्षण आणि केंद्रापसारक शक्ती यांच्या समतोलामुळे ताऱ्याभोवती वायूच्या फिरण्याचा वेग समान अंतरावर असलेल्या मुक्त शरीरापेक्षा कमी असतो.

परिणामी, काही मिलिमीटरपेक्षा मोठे धुळीचे कण वायूच्या पुढे असतात, त्यामुळे हेडवाइंड त्यांचा वेग कमी करते आणि त्यांना ताऱ्याच्या दिशेने खाली फिरण्यास भाग पाडते. हे कण जितके मोठे होतात तितक्या वेगाने ते खाली सरकतात. मीटरच्या आकाराचे तुकडे फक्त 1,000 वर्षांत ताऱ्यापासून त्यांचे अंतर अर्धे करू शकतात.

जसे कण ताऱ्याजवळ येतात, ते तापतात आणि हळूहळू कमी उकळत्या बिंदूंसह पाणी आणि इतर पदार्थ, ज्याला अस्थिर म्हणतात, बाष्पीभवन होते. ज्या अंतरावर हे घडते - तथाकथित "बर्फ रेखा" - 2-4 खगोलीय एकके (AU) आहे. सूर्यमालेत, मंगळ आणि गुरूच्या कक्षेतील हा अगदी क्रॉस आहे (पृथ्वीच्या कक्षेची त्रिज्या 1 AU आहे). बर्फाची रेषा ग्रह प्रणालीला आतील भागात विभाजित करते, ज्यामध्ये अस्थिर आणि घन पदार्थ नसतात आणि बाहेरील, अस्थिरतेने समृद्ध आणि बर्फाळ शरीरे असतात.

बर्फाच्या रेषेवरच, धुळीच्या दाण्यांमधून बाष्पीभवन झालेले पाण्याचे रेणू जमा होतात, जे घटनेच्या संपूर्ण कॅस्केडसाठी ट्रिगर म्हणून काम करतात. या प्रदेशात, गॅस पॅरामीटर्समध्ये एक अंतर उद्भवते आणि दबाव उडी येते. शक्तींच्या संतुलनामुळे वायू मध्यवर्ती ताऱ्याभोवती त्याच्या हालचालींना गती देतो. परिणामी, येथे पडणारे कण हेडवाइंडने नव्हे तर टेलविंडने प्रभावित होतात, त्यांना पुढे ढकलतात आणि त्यांचे डिस्कमध्ये स्थलांतर थांबवतात. आणि जसजसे कण त्याच्या बाहेरील थरातून वाहत राहतात, तसतसे बर्फाची रेषा बर्फाच्या साचण्याच्या पट्ट्यामध्ये बदलते.

जसे कण जमा होतात, ते आपटतात आणि वाढतात. त्यांपैकी काही बर्फाच्या रेषेतून बाहेर पडतात आणि आतमध्ये स्थलांतर करत राहतात; जसजसे ते तापतात तसतसे ते द्रव चिखल आणि जटिल रेणूंनी लेपित होतात, ज्यामुळे ते अधिक चिकट होतात. काही भाग धुळीने इतके भरलेले असतात की कणांचे परस्पर गुरुत्वाकर्षण त्यांच्या वाढीला गती देते.

हळूहळू, धूलिकणांचे कण किलोमीटर आकाराच्या प्लॅनेटेसिमल्समध्ये जमा होतात, जे ग्रह निर्मितीच्या शेवटच्या टप्प्यात जवळजवळ सर्व आदिम धूळ उधळतात. ग्रह प्रणाली तयार करताना ग्रह प्राणी स्वतः पाहणे कठीण आहे, परंतु खगोलशास्त्रज्ञ त्यांच्या टक्करांच्या ढिगाऱ्यावरून त्यांच्या अस्तित्वाचा अंदाज लावू शकतात (पहा: अर्डिला डी. अदृश्य ग्रह प्रणाली // VMN, क्रमांक 7, 2004).

परिणाम:अनेक किलोमीटर लांबीचे "बिल्डिंग ब्लॉक्स" ज्यांना प्लॅनेटिसिमल म्हणतात.

oligarchs उदय

स्टेज 2 मध्ये तयार झालेले कोट्यवधी किलोमीटर-लांब ग्रह-समूह नंतर चंद्र- किंवा पृथ्वीच्या आकाराच्या शरीरात एकत्र होतात ज्यांना भ्रूण म्हणतात. त्यांच्यापैकी थोड्या संख्येने त्यांच्या परिभ्रमण झोनमध्ये वर्चस्व गाजवते. भ्रूणांमधील हे "ऑलिगार्क" उर्वरित पदार्थासाठी लढत आहेत

3. ग्रहांचे भ्रूण तयार होतात

वेळ: 1 ते 10 दशलक्ष वर्षे

बुध, चंद्र आणि लघुग्रहांचे खड्डे पडलेले पृष्ठभाग त्यांच्या निर्मितीच्या वेळी ग्रह प्रणाली शूटिंग रेंजसारखे असतात यात शंका नाही. ग्रहांची परस्पर टक्कर त्यांची वाढ आणि नाश दोन्ही उत्तेजित करू शकते. कोग्युलेशन आणि फ्रॅगमेंटेशन यांच्यातील संतुलनाचा परिणाम आकाराच्या वितरणात होतो ज्यामध्ये लहान शरीरे प्रामुख्याने प्रणालीच्या पृष्ठभागाच्या क्षेत्रासाठी खाते आणि मोठे शरीर त्याचे वस्तुमान निर्धारित करतात. ताऱ्याभोवतीच्या शरीराच्या कक्षा सुरुवातीला लंबवर्तुळाकार असू शकतात, परंतु कालांतराने, वायूमध्ये होणारी घसरण आणि परस्पर टक्कर यामुळे कक्षा गोलाकारात बदलतात.

सुरुवातीला, शरीराची वाढ यादृच्छिक टक्करांमुळे होते. परंतु ग्रह जितके मोठे होईल तितके त्याचे गुरुत्वाकर्षण अधिक तीव्रतेने ते कमी वस्तुमान असलेल्या शेजारी शोषून घेते. जेव्हा ग्रहांचे वस्तुमान चंद्राच्या वस्तुमानाशी तुलना करता येते तेव्हा त्यांचे गुरुत्वाकर्षण इतके वाढते की ते आजूबाजूच्या शरीरांना हादरवून टाकतात आणि टक्कर होण्यापूर्वीच त्यांना बाजूला वळवतात. यामुळे त्यांची वाढ मर्यादित होते. अशा प्रकारे "ओलिगार्क्स" उद्भवतात - तुलनात्मक वस्तुमान असलेल्या ग्रहांचे भ्रूण, उर्वरित ग्रहांसाठी एकमेकांशी स्पर्धा करतात.

प्रत्येक गर्भाचा फीडिंग झोन त्याच्या कक्षाच्या बाजूने एक अरुंद पट्टी आहे. जेव्हा भ्रूण त्याच्या झोनमधील बहुतेक ग्रहांचे शोषून घेतो तेव्हा वाढ थांबते. प्राथमिक भूमिती दर्शविते की झोनचा आकार आणि शोषणाचा कालावधी ताऱ्यापासून अंतर वाढतो. अंतरावर 1 ए.यू भ्रूण 100 हजार वर्षांच्या आत 0.1 पृथ्वीच्या वस्तुमानापर्यंत पोहोचतात. अंतरावर 5 ए.यू ते काही दशलक्ष वर्षांत पृथ्वीच्या चार वस्तुमानापर्यंत पोहोचतात. बिया बर्फाच्या रेषेजवळ किंवा डिस्क ब्रेकच्या काठावर जेथे ग्रहांचे घटक केंद्रित असतात त्यापेक्षा जास्त मोठे होऊ शकतात.

"ऑलिगार्क्स" ची वाढ ग्रह बनण्याच्या प्रयत्नात असलेल्या शरीराच्या अधिशेषाने प्रणाली भरते, परंतु केवळ काही यशस्वी होतात. आपल्या सूर्यमालेत जरी ग्रह त्यानुसार वितरीत केले जातात मोठी जागा, परंतु ते शक्य तितके एकमेकांच्या जवळ आहेत. जर पृथ्वीचे वस्तुमान असलेला दुसरा ग्रह पार्थिव ग्रहांच्या दरम्यान ठेवला तर तो संपूर्ण प्रणालीचा समतोल बाहेर फेकून देईल. इतर ज्ञात ग्रह प्रणालींबद्दलही असेच म्हणता येईल. जर तुम्हाला कॉफीचा कप काठोकाठ भरलेला दिसला, तर तुम्ही जवळजवळ खात्री बाळगू शकता की कोणीतरी ते ओव्हरफिल केले आहे आणि काही द्रव सांडले आहे; एक थेंब न टाकता तुम्ही कंटेनर काठोकाठ भरू शकता हे संभव नाही. हे शक्य आहे की ग्रहांच्या प्रणालींमध्ये त्यांच्या जीवनाच्या सुरुवातीस शेवटच्या वेळेपेक्षा जास्त पदार्थ असतात. काही वस्तू समतोल स्थितीपर्यंत पोहोचण्यापूर्वीच सिस्टीममधून बाहेर फेकल्या जातात. खगोलशास्त्रज्ञांनी याआधीच तरुण ताऱ्यांच्या समूहांमध्ये मुक्त-उडणारे ग्रह पाहिले आहेत.

परिणाम:"ऑलिगार्क्स" हे ग्रहांचे भ्रूण आहेत ज्याचे वस्तुमान चंद्राच्या वस्तुमानापासून पृथ्वीच्या वस्तुमानापर्यंत आहे.

ग्रह प्रणालीसाठी एक विशाल झेप

बृहस्पति सारख्या वायू राक्षसाची निर्मिती - सर्वात महत्वाचा क्षणग्रह प्रणालीच्या इतिहासात. जर असा ग्रह तयार झाला असेल तर तो संपूर्ण प्रणाली नियंत्रित करू लागतो. परंतु असे होण्यासाठी, भ्रूण मध्यभागी फिरण्यापेक्षा वेगाने वायू गोळा करणे आवश्यक आहे.

आजूबाजूच्या वायूमध्ये उत्तेजित होणाऱ्या लहरींमुळे महाकाय ग्रह तयार होण्यास अडथळा निर्माण होतो. या लहरींची क्रिया संतुलित नसल्यामुळे ग्रह मंदावतो आणि त्याचे ताऱ्याकडे स्थलांतर होते.

ग्रह वायूला आकर्षित करतो, परंतु तो थंड होईपर्यंत स्थिर होऊ शकत नाही. आणि या काळात ते ताऱ्याच्या अगदी जवळ फिरू शकते. सर्व प्रणालींमध्ये एक विशाल ग्रह तयार होऊ शकत नाही

4. गॅस राक्षस जन्माला येतो

वेळ: 1 ते 10 दशलक्ष वर्षे

बृहस्पतिची सुरुवात बहुधा पृथ्वीशी तुलना करता येणाऱ्या भ्रूणाने झाली आणि त्यानंतर पृथ्वीच्या आकाराचे सुमारे ३०० अधिक वायू जमा झाले. ही प्रभावी वाढ विविध स्पर्धात्मक यंत्रणांमुळे आहे. न्यूक्लियसचे गुरुत्वाकर्षण डिस्कमधून वायूला आकर्षित करते, परंतु न्यूक्लियसकडे आकुंचन पावणारा वायू ऊर्जा सोडतो आणि स्थिर होण्यासाठी थंड होणे आवश्यक आहे. परिणामी, वाढीचा दर थंड होण्याच्या शक्यतेने मर्यादित आहे. जर ते खूप हळू झाले तर, भ्रूण स्वतःभोवती घनदाट वातावरण तयार करण्यापूर्वी तारा वायू पुन्हा डिस्कमध्ये उडवू शकतो. वाढत्या वातावरणाच्या बाह्य स्तरांद्वारे किरणोत्सर्गाचे हस्तांतरण ही उष्णता काढून टाकण्यात अडचण आहे. तेथील उष्णतेचा प्रवाह वायूच्या अस्पष्टता (प्रामुख्याने त्याच्या संरचनेवर अवलंबून) आणि तापमान ग्रेडियंट (गर्भाच्या प्रारंभिक वस्तुमानावर अवलंबून) द्वारे निर्धारित केला जातो.

सुरुवातीच्या मॉडेल्सनी दर्शविले की ग्रहांच्या गर्भाला लवकर थंड होण्यासाठी कमीतकमी 10 पृथ्वीचे वस्तुमान असणे आवश्यक आहे. एवढा मोठा नमुना बर्फाच्या रेषेजवळच वाढू शकतो, जिथे पूर्वी भरपूर सामग्री जमा झाली होती. कदाचित म्हणूनच गुरू या रेषेच्या अगदी मागे स्थित आहे. जर डिस्कमध्ये ग्रह शास्त्रज्ञ सामान्यतः गृहीत धरतात त्यापेक्षा जास्त सामग्री असल्यास मोठ्या केंद्रक इतर कोणत्याही ठिकाणी तयार होऊ शकतात. खगोलशास्त्रज्ञांनी आधीच अनेक ताऱ्यांचे निरीक्षण केले आहे, ज्यांच्या सभोवतालच्या डिस्क्स पूर्वी गृहीत धरल्यापेक्षा कित्येक पट घन आहेत. च्या साठी मोठा नमुनाउष्णता हस्तांतरण ही एक मोठी समस्या असल्याचे दिसत नाही.

गॅस दिग्गजांच्या जन्मास गुंतागुंतीचा आणखी एक घटक म्हणजे ताऱ्याकडे सर्पिलमध्ये गर्भाची हालचाल. टाईप I स्थलांतर नावाच्या प्रक्रियेत, गर्भ गॅस डिस्कमध्ये लाटा उत्तेजित करतो, ज्यामुळे त्याच्या कक्षीय गतीवर गुरुत्वाकर्षणाचा प्रभाव पडतो. लाटा ग्रहाचा पाठलाग करतात, जसा तो ग्रह बोटीच्या मागे जातो. कक्षाच्या बाहेरील बाजूचा वायू गर्भापेक्षा हळू फिरतो आणि त्याला मागे खेचतो, त्याची हालचाल मंदावते. आणि कक्षेतील वायू वेगाने फिरतो आणि पुढे खेचतो, त्याचा वेग वाढवतो. बाहेरचा प्रदेश मोठा आहे, त्यामुळे तो लढाई जिंकतो आणि त्यामुळे गर्भाची ऊर्जा कमी होते आणि दर दशलक्ष वर्षांनी अनेक खगोलीय एककांनी कक्षाच्या मध्यभागी बुडते. हे स्थलांतर सहसा बर्फाच्या रेषेवर थांबते. येथे येणारा वायू वारा टेलविंडमध्ये बदलतो आणि गर्भाला पुढे ढकलण्यास सुरुवात करतो, त्याच्या ब्रेकिंगची भरपाई करतो. कदाचित यामुळेच गुरू ग्रह नेमका कुठे आहे.

गर्भाची वाढ, त्याचे स्थलांतर आणि डिस्कमधून वायूचे नुकसान जवळजवळ समान दराने होते. कोणती प्रक्रिया जिंकते हे नशिबावर अवलंबून असते. हे शक्य आहे की भ्रूणांच्या अनेक पिढ्या त्यांची वाढ पूर्ण न करता स्थलांतर प्रक्रियेतून जातील. त्यांच्या मागे, ग्रहांच्या नवीन तुकड्या डिस्कच्या बाह्य भागातून त्याच्या केंद्राकडे जातात आणि शेवटी गॅस जायंट तयार होईपर्यंत किंवा सर्व वायू विसर्जित होईपर्यंत आणि गॅस जायंट तयार होईपर्यंत याची पुनरावृत्ती होते. खगोलशास्त्रज्ञांनी अभ्यास केलेल्या सूर्यासारख्या ताऱ्यांपैकी सुमारे 10% मध्ये गुरू सारखे ग्रह शोधले आहेत. अशा ग्रहांचे कोर अनेक पिढ्यांपासून जिवंत असलेले दुर्मिळ भ्रूण असू शकतात - मोहिकन्सपैकी शेवटचे.

या सर्व प्रक्रियांचा परिणाम पदार्थाच्या सुरुवातीच्या रचनेवर अवलंबून असतो. जड घटकांनी समृद्ध असलेल्या सुमारे एक तृतीयांश ताऱ्यांमध्ये गुरूसारखे ग्रह आहेत. कदाचित अशा ताऱ्यांमध्ये दाट डिस्क होती, ज्यामुळे उष्णता काढून टाकण्यात समस्या नसलेल्या मोठ्या भ्रूणांची निर्मिती होऊ शकते. आणि, त्याउलट, जड घटकांमध्ये कमी असलेल्या ताऱ्यांभोवती ग्रह क्वचितच तयार होतात.

काही क्षणी, ग्रहाचे वस्तुमान वेगाने वाढू लागते: 1000 वर्षांत, गुरूसारखा ग्रह त्याच्या अंतिम वस्तुमानाचा अर्धा भाग मिळवतो. त्याच वेळी, ते इतकी उष्णता निर्माण करते की ते जवळजवळ सूर्यासारखे चमकते. प्रक्रिया स्थिर होते जेव्हा ग्रह इतका विशाल होतो की तो टाइप I स्थलांतर त्याच्या डोक्यावर करतो. डिस्कने ग्रहाची कक्षा बदलण्याऐवजी, ग्रह स्वतः डिस्कमधील वायूची हालचाल बदलू लागतो. ग्रहाच्या कक्षेतील वायू त्याच्यापेक्षा वेगाने फिरतो, त्यामुळे त्याचे गुरुत्वाकर्षण वायूचा वेग कमी करते, त्याला ताऱ्याकडे म्हणजेच ग्रहापासून दूर जाण्यास भाग पाडते. ग्रहाच्या कक्षेबाहेरील वायू अधिक मंद गतीने फिरतो, त्यामुळे ग्रह त्याचा वेग वाढवतो, त्याला ग्रहापासून पुन्हा दूर जाण्यास भाग पाडतो. अशा प्रकारे, ग्रह डिस्कमध्ये एक फाट निर्माण करतो आणि बांधकाम साहित्याचा पुरवठा नष्ट करतो. वायू ते भरण्याचा प्रयत्न करतो, परंतु संगणक मॉडेल दाखवतात की ग्रह 5 AU च्या अंतरावर लढाई जिंकतो. त्याचे वस्तुमान गुरूच्या वस्तुमानापेक्षा जास्त आहे.

हे गंभीर वस्तुमान युगावर अवलंबून असते. जितक्या लवकर ग्रह तयार होईल तितकी त्याची वाढ जास्त होईल, कारण डिस्कमध्ये अजूनही भरपूर वायू आहे. शनीचे वस्तुमान गुरूपेक्षा कमी आहे कारण तो अनेक दशलक्ष वर्षांनंतर तयार झाला. खगोलशास्त्रज्ञांनी 20 पृथ्वी वस्तुमान (हे नेपच्यूनचे वस्तुमान आहे) ते 100 पृथ्वी वस्तुमान (शनीचे वस्तुमान) पर्यंतच्या वस्तुमान असलेल्या ग्रहांची कमतरता शोधली आहे. उत्क्रांतीच्या चित्राची पुनर्रचना करण्याची ही गुरुकिल्ली असू शकते.

परिणाम:गुरूच्या आकाराचा ग्रह (किंवा त्याचा अभाव).

5. गॅस राक्षस अस्वस्थ होत आहे

वेळ: 1 ते 3 दशलक्ष वर्षे

विलक्षण गोष्ट म्हणजे, गेल्या दहा वर्षांत सापडलेले अनेक बाह्य ग्रह त्यांच्या ताऱ्याभोवती अगदी जवळून प्रदक्षिणा घालतात, बुध सूर्याभोवती फिरतो त्यापेक्षा खूप जवळ आहे. हे तथाकथित “हॉट ज्युपिटर” आता जिथे आहेत तिथे तयार झाले नाहीत कारण आवश्यक सामग्री पुरवण्यासाठी परिभ्रमण क्षेत्र खूप लहान असेल. कदाचित त्यांच्या अस्तित्वासाठी घटनांचा तीन-टप्प्याचा क्रम आवश्यक आहे, जे काही कारणास्तव आपल्या सूर्यमालेत लक्षात आले नाही.

प्रथम, डिस्कमध्ये पुरेसा वायू असताना, बर्फाच्या रेषेजवळ, ग्रह प्रणालीच्या आतील भागात गॅस जायंट तयार होणे आवश्यक आहे. परंतु हे होण्यासाठी, डिस्कमध्ये भरपूर घन पदार्थ असणे आवश्यक आहे.

दुसरे म्हणजे, महाकाय ग्रह त्याच्या वर्तमान स्थानावर जाणे आवश्यक आहे. टाईप I स्थलांतर हे प्रदान करू शकत नाही, कारण ते भ्रूणांवर भरपूर वायू जमा होण्यापूर्वीच कार्य करते. परंतु प्रकार II स्थलांतर देखील शक्य आहे. तयार होणारा राक्षस डिस्कमध्ये एक फाट निर्माण करतो आणि त्याच्या कक्षामधून वायूचा प्रवाह प्रतिबंधित करतो. या प्रकरणात, डिस्कच्या समीप भागात पसरलेल्या अशांत वायूच्या प्रवृत्तीशी लढा देणे आवश्यक आहे. वायूची गळती कधीही थांबणार नाही आणि मध्य ताऱ्याकडे त्याचा प्रसार झाल्यामुळे ग्रहाची परिभ्रमण उर्जा कमी होईल. ही प्रक्रिया खूपच मंद आहे: ग्रहाला अनेक खगोलीय एकके हलवायला अनेक दशलक्ष वर्षे लागतात. म्हणून, जर ग्रह अखेरीस ताऱ्याजवळच्या कक्षेत प्रवेश करायचा असेल तर प्रणालीच्या आतील भागात तयार होण्यास सुरुवात झाली पाहिजे. हे आणि इतर ग्रह जसजसे आत जातात तसतसे ते उर्वरित ग्रह आणि भ्रूण त्यांच्या पुढे ढकलतात, कदाचित ताऱ्याच्या अगदी जवळच्या कक्षेत "हॉट अर्थ" तयार करतात.

तिसरे, ग्रह ताऱ्यावर येण्यापूर्वी काहीतरी गती थांबवायला हवी. हे ताऱ्याचे चुंबकीय क्षेत्र असू शकते, ताऱ्याजवळील जागा वायूपासून साफ ​​करते आणि वायूशिवाय हालचाल थांबते. कदाचित ग्रह ताऱ्यावर भरती-ओहोटी उत्तेजित करतो आणि त्या बदल्यात, ग्रहाचा पतन कमी करतो. परंतु हे लिमिटर्स सर्व सिस्टीममध्ये कार्य करू शकत नाहीत, त्यामुळे अनेक ग्रह ताऱ्याकडे जात राहू शकतात.

परिणाम:जवळच्या कक्षेत एक महाकाय ग्रह (“गरम गुरू”).

तारेला मिठी कशी घालायची

अनेक प्रणालींमध्ये, एक महाकाय ग्रह तयार होतो आणि ताऱ्याच्या दिशेने फिरू लागतो. असे घडते कारण डिस्कमधील वायू अंतर्गत घर्षणामुळे ऊर्जा गमावतो आणि ताऱ्याकडे स्थिरावतो, ग्रह आपल्यासह ओढतो, जो अखेरीस ताऱ्याच्या इतका जवळ येतो की तो त्याची कक्षा स्थिर करतो.

6. इतर महाकाय ग्रह दिसतात

वेळ: 2 ते 10 दशलक्ष वर्षे

जर एक वायू राक्षस तयार होण्यास व्यवस्थापित झाला तर तो पुढील राक्षसांच्या जन्मास हातभार लावतो. बऱ्याच, आणि कदाचित बहुतेक, ज्ञात महाकाय ग्रहांमध्ये तुलनात्मक वस्तुमानाची जुळी मुले आहेत. सूर्यमालेत, बृहस्पतिने शनिला त्याच्या मदतीशिवाय घडू शकले असते त्यापेक्षा वेगाने तयार होण्यास मदत केली. याव्यतिरिक्त, त्याने युरेनस आणि नेपच्यूनला “मदतीचा हात” दिला, त्याशिवाय ते त्यांच्या वर्तमान वस्तुमानापर्यंत पोहोचले नसते. सूर्यापासून त्यांच्या अंतरावर, बाहेरील मदतीशिवाय निर्मितीची प्रक्रिया अतिशय मंद गतीने पुढे जाईल: ग्रहांना वस्तुमान मिळविण्यासाठी वेळ मिळण्यापूर्वीच डिस्क विरघळली जाईल.

पहिला गॅस जायंट अनेक कारणांसाठी उपयुक्त ठरतो. अंतराच्या बाहेरील काठावर, पदार्थ एकाग्र केले जाते, सर्वसाधारणपणे, बर्फाच्या रेषेसारख्याच कारणास्तव: दाबाच्या फरकामुळे वायूचा वेग वाढतो आणि धुळीच्या कणांवर आणि ग्रहांवर टेलविंड म्हणून काम करतो, ज्यामुळे त्यांचे स्थलांतर थांबते. डिस्कचे बाह्य क्षेत्र. याव्यतिरिक्त, पहिल्या वायू राक्षसाचे गुरुत्वाकर्षण बहुतेक वेळा त्याच्या शेजारच्या ग्रहांना प्रणालीच्या बाह्य भागात फेकते, जिथे त्यांच्यापासून नवीन ग्रह तयार होतात.

ग्रहांची दुसरी पिढी पहिल्या वायू राक्षसाने त्यांच्यासाठी गोळा केलेल्या सामग्रीतून तयार होते. ज्यामध्ये महान महत्वएक गती आहे: वेळेत थोडा विलंब देखील परिणाम लक्षणीय बदलू शकतो. युरेनस आणि नेपच्यूनच्या बाबतीत, ग्रहांचे प्रमाण जास्त होते. भ्रूण खूप मोठा झाला, 10-20 पृथ्वी वस्तुमान, ज्यामुळे डिस्कमध्ये जवळजवळ कोणताही वायू उरला नाही तोपर्यंत गॅस वाढण्यास विलंब झाला. या शरीरांची निर्मिती पूर्ण झाली जेव्हा त्यांना फक्त दोन पृथ्वीचे वायू मिळाले. परंतु हे यापुढे गॅस दिग्गज नाहीत, परंतु बर्फाचे राक्षस आहेत, जे सर्वात सामान्य प्रकार असू शकतात.

दुसऱ्या पिढीतील ग्रहांचे गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र प्रणालीमध्ये अराजकता वाढवते. जर हे शरीर खूप जवळ तयार झाले, तर त्यांचे एकमेकांशी आणि गॅस डिस्कसह परस्परसंवाद त्यांना उच्च लंबवर्तुळाकार कक्षेत फेकून देऊ शकतात. सूर्यमालेत, ग्रहांची परिक्रमा जवळजवळ गोलाकार आहे आणि ते एकमेकांपासून पुरेसे दूर आहेत, ज्यामुळे त्यांचा परस्पर प्रभाव कमी होतो. परंतु इतर ग्रह प्रणालींमध्ये, कक्षा सामान्यतः लंबवर्तुळाकार असतात. काही प्रणालींमध्ये ते अनुनादित असतात, म्हणजेच परिभ्रमण कालखंड लहान पूर्णांक म्हणून संबंधित असतात. निर्मिती दरम्यान हे समाविष्ट केले गेले असण्याची शक्यता नाही, परंतु हे ग्रहांच्या स्थलांतरादरम्यान उद्भवू शकते, जेव्हा हळूहळू परस्पर गुरुत्वाकर्षण प्रभावाने त्यांना एकमेकांशी जोडले गेले. अशा प्रणाली आणि सौर यंत्रणेतील फरक वेगवेगळ्या प्रारंभिक गॅस वितरणाद्वारे निर्धारित केला जाऊ शकतो.

बहुतेक तारे क्लस्टर्समध्ये जन्माला येतात आणि त्यातील अर्ध्याहून अधिक बायनरी असतात. ताऱ्यांच्या परिभ्रमण गतीच्या समतलाबाहेर ग्रह तयार होऊ शकतात; या प्रकरणात, शेजारच्या ताऱ्याचे गुरुत्वाकर्षण त्वरीत ग्रहांच्या कक्षा पुनर्रचना करते आणि विकृत करते, ज्यामुळे आपल्या सूर्यमालेसारख्या सपाट प्रणाली तयार होत नाहीत, परंतु गोलाकार, पोळ्याभोवती मधमाशांच्या थव्याची आठवण करून देतात.

परिणाम:महाकाय ग्रहांची कंपनी.

कुटुंबात भर पडेल

पहिला गॅस राक्षस पुढील जन्मासाठी परिस्थिती निर्माण करतो. त्याच्याद्वारे साफ केलेली पट्टी किल्ल्यातील खंदकासारखी कार्य करते, जी बाहेरून डिस्कच्या मध्यभागी जाणाऱ्या पदार्थाने मात केली जाऊ शकत नाही. ते अंतराच्या बाहेरील बाजूस गोळा करते, जिथे त्यातून नवीन ग्रह तयार होतात.

7. पृथ्वीसारखे ग्रह तयार होतात

वेळ: 10 ते 100 दशलक्ष वर्षे

ग्रह शास्त्रज्ञांचा असा विश्वास आहे की पृथ्वीसारखे ग्रह हे महाकाय ग्रहांपेक्षा अधिक सामान्य आहेत. गॅस जायंटच्या जन्मासाठी स्पर्धात्मक प्रक्रियेचे अचूक संतुलन आवश्यक असताना, खडकाळ ग्रहाची निर्मिती अधिक जटिल असणे आवश्यक आहे.

एक्स्ट्रासोलर पृथ्वीसारख्या ग्रहांचा शोध लागण्यापूर्वी, आम्ही फक्त सूर्यमालेबद्दलच्या डेटावर अवलंबून होतो. बुध, शुक्र, पृथ्वी आणि मंगळ हे चार पार्थिव ग्रह प्रामुख्याने लोह आणि सिलिकेट खडक यांसारख्या उच्च उकळत्या बिंदूंनी बनलेले आहेत. हे सूचित करते की ते बर्फाच्या रेषेच्या आत तयार झाले आणि लक्षणीयपणे स्थलांतरित झाले नाहीत. ताऱ्यापासून इतक्या अंतरावर, ग्रहांचे भ्रूण वायूच्या डिस्कमध्ये 0.1 पृथ्वीच्या वस्तुमानापर्यंत वाढू शकतात, म्हणजे बुधापेक्षा जास्त नाही. पुढील वाढीसाठी, भ्रूणांच्या कक्षा एकमेकांना छेदणे आवश्यक आहे, त्यानंतर ते एकमेकांशी भिडतील आणि विलीन होतील. डिस्कमधून वायूच्या बाष्पीभवनानंतर याची परिस्थिती उद्भवते: अनेक दशलक्ष वर्षांपासून परस्पर विकृतींच्या प्रभावाखाली, केंद्रकांच्या कक्षा लंबवर्तुळामध्ये पसरल्या आहेत आणि एकमेकांना छेदू लागतात.

प्रणाली पुन्हा स्वतःला कशी स्थिर करते आणि पृथ्वीवरील ग्रह त्यांच्या सध्याच्या जवळजवळ वर्तुळाकार कक्षेत कसे संपले हे स्पष्ट करणे अधिक कठीण आहे. थोड्या प्रमाणात उर्वरित वायू हे प्रदान करू शकतात, परंतु अशा वायूने ​​भ्रूणांच्या कक्षेचा प्रारंभिक "सैलपणा" टाळायला हवा होता. कदाचित, जेव्हा ग्रह जवळजवळ तयार झाले असतील, तेव्हा अजूनही ग्रहांचा एक सभ्य थवा आहे. पुढील 100 दशलक्ष वर्षांमध्ये, ग्रह यापैकी काही ग्रह-प्राणी काढून टाकतात आणि उर्वरित ग्रह सूर्याकडे वळवतात. ग्रह त्यांची अनिश्चित गती नशिबात असलेल्या ग्रहांवर हस्तांतरित करतात आणि वर्तुळाकार किंवा जवळजवळ वर्तुळाकार कक्षेत जातात.

दुसरी कल्पना अशी आहे की बृहस्पतिच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या दीर्घकालीन प्रभावामुळे तयार होणारे पार्थिव ग्रह स्थलांतरित होतात, त्यांना नवीन सामग्री असलेल्या भागात हलवतात. हा प्रभाव रेझोनंट ऑर्बिटमध्ये जास्त असायला हवा, जो गुरु ग्रह त्याच्या सध्याच्या कक्षेत उतरत असताना हळूहळू आतमध्ये सरकत गेला. रेडिओआयसोटोप मोजमाप दर्शवितात की लघुग्रह प्रथम (सूर्याच्या निर्मितीनंतर 4 दशलक्ष वर्षांनी), नंतर मंगळ (10 दशलक्ष वर्षांनंतर) आणि नंतर पृथ्वी (50 दशलक्ष वर्षांनंतर) तयार झाले: जणूकाही गुरूने उभ्या केलेल्या लहरी सौरमालेतून गेल्या. . जर त्याला अडथळे आले नसते तर त्याने सर्व पार्थिव ग्रह बुध ग्रहाच्या कक्षेकडे वळवले असते. त्यांनी असे दुःखद नशिब कसे टाळले? कदाचित ते आधीच खूप मोठे झाले असतील आणि बृहस्पति त्यांना जास्त हलवू शकला नाही, किंवा कदाचित जोरदार प्रभावांनी त्यांना बृहस्पतिच्या प्रभाव क्षेत्रातून बाहेर फेकले.

लक्षात घ्या की अनेक ग्रह शास्त्रज्ञ खडकाळ ग्रहांच्या निर्मितीमध्ये गुरूची भूमिका निर्णायक मानत नाहीत. बहुतेक सूर्यासारख्या ताऱ्यांमध्ये गुरूसारखे ग्रह नसतात, परंतु त्यांच्याभोवती धूळयुक्त डिस्क असतात. याचा अर्थ असा की तेथे ग्रहांचे ग्रह आणि भ्रूण आहेत, ज्यापासून पृथ्वीसारख्या वस्तू तयार होऊ शकतात. पुढील दशकात निरिक्षकांनी ज्या मुख्य प्रश्नाचे उत्तर दिले पाहिजे ते म्हणजे पृथ्वी किती प्रणाली आहेत परंतु गुरू नाहीत.

आपल्या ग्रहासाठी सर्वात महत्त्वाचा काळ म्हणजे सूर्याच्या निर्मितीनंतर 30 ते 100 दशलक्ष वर्षांच्या दरम्यानचा काळ, जेव्हा मंगळाच्या आकाराचा एक भ्रूण प्रोटो-पृथ्वीवर कोसळला आणि ज्यापासून चंद्राची निर्मिती झाली त्यापासून मोठ्या प्रमाणात मलबा निर्माण झाला. अशा शक्तिशाली प्रभावाने, अर्थातच, संपूर्ण सौर यंत्रणेत मोठ्या प्रमाणात पदार्थ विखुरले; म्हणून, इतर प्रणालींमधील पृथ्वीसारख्या ग्रहांमध्ये देखील उपग्रह असू शकतात. या जोरदार आघातामुळे पृथ्वीचे प्राथमिक वातावरण विस्कळीत होणार होते. त्याचे सध्याचे वातावरण मुख्यत्वे प्लॅनेटिसिमल्समध्ये अडकलेल्या वायूपासून निर्माण झाले आहे. त्यांच्यापासून पृथ्वीची निर्मिती झाली आणि नंतर ज्वालामुखीच्या उद्रेकात हा वायू बाहेर पडला.

परिणाम:स्थलीय ग्रह.

नॉन-सर्कुलर मोशनचे स्पष्टीकरण

आतील भागात सौर यंत्रणाग्रहावरील भ्रूण गॅस कॅप्चर करून वाढू शकत नाहीत, म्हणून त्यांनी एकमेकांमध्ये विलीन होणे आवश्यक आहे. हे करण्यासाठी, त्यांच्या कक्षा एकमेकांना छेदल्या पाहिजेत, याचा अर्थ काहीतरी त्यांच्या सुरुवातीच्या वर्तुळाकार गतीमध्ये व्यत्यय आणणे आवश्यक आहे.

जेव्हा भ्रूण तयार होतात तेव्हा त्यांच्या वर्तुळाकार किंवा जवळजवळ वर्तुळाकार कक्षा एकमेकांना छेदत नाहीत.

भ्रूणांचा एकमेकांशी आणि महाकाय ग्रहासोबतचा गुरुत्वाकर्षण संवाद कक्षाला त्रास देतो.

भ्रूण पृथ्वी-प्रकारच्या ग्रहामध्ये एकत्र होतात. ते गोलाकार कक्षेत परत येते, उर्वरित वायू मिसळते आणि उर्वरित ग्रहांचे विखुरलेले असते.

8. क्लिअरन्स ऑपरेशन्स सुरू होतात

वेळ: 50 दशलक्ष ते 1 अब्ज वर्षे

या टप्प्यावर, ग्रह प्रणाली जवळजवळ तयार झाली होती. आणखी काही किरकोळ प्रक्रिया चालू राहतात: सभोवतालच्या तारा समूहाचे विघटन, जे त्याच्या गुरुत्वाकर्षणासह ग्रहांच्या कक्षा अस्थिर करण्यास सक्षम आहे; तारा शेवटी त्याच्या वायूची डिस्क कोसळल्यानंतर उद्भवणारी अंतर्गत अस्थिरता; आणि शेवटी महाकाय ग्रहाद्वारे उरलेल्या ग्रहांचे सतत पसरणे. सूर्यमालेत, युरेनस आणि नेपच्यून ग्रहांचे प्राणी बाहेरून, क्विपर बेल्टमध्ये किंवा सूर्याच्या दिशेने बाहेर काढतात. आणि बृहस्पति, त्याच्या शक्तिशाली गुरुत्वाकर्षणासह, त्यांना सूर्याच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या प्रभावाच्या प्रदेशाच्या अगदी काठावर, ऊर्ट ढगावर पाठवतो. ऊर्ट क्लाउडमध्ये सुमारे 100 पृथ्वी वस्तुमान असू शकतात. वेळोवेळी, क्विपर पट्ट्यातील ग्रह किंवा ऊर्ट ढग सूर्याजवळ येतात आणि धूमकेतू बनतात.

प्लॅनेटिसिमल्स विखुरल्याने, ग्रह स्वतःच थोडेसे स्थलांतर करतात आणि यामुळे प्लूटो आणि नेपच्यूनच्या कक्षांचे समक्रमण स्पष्ट होऊ शकते. हे शक्य आहे की शनीची कक्षा एकदा गुरूच्या जवळ होती, परंतु नंतर त्यापासून दूर गेली. हे कदाचित तथाकथित उशीरा बॉम्बर्डमेंट युगाशी संबंधित आहे - चंद्र (आणि वरवर पाहता, पृथ्वीशी), ज्याची सुरुवात सूर्याच्या निर्मितीनंतर 800 दशलक्ष वर्षांनंतर झाली होती. काही प्रणालींमध्ये, विकासाच्या शेवटच्या टप्प्यावर तयार झालेल्या ग्रहांची भव्य टक्कर होऊ शकते.

परिणाम:ग्रह आणि धूमकेतूंच्या निर्मितीचा शेवट.

भूतकाळातील संदेशवाहक

उल्का हे केवळ अवकाशातील खडक नसून अवकाशातील जीवाश्म आहेत. ग्रह शास्त्रज्ञांच्या मते, सूर्यमालेच्या जन्माचे हे एकमेव ठोस पुरावे आहेत. असे मानले जाते की हे लघुग्रहांचे तुकडे आहेत, जे ग्रहांचे तुकडे आहेत ज्यांनी ग्रहांच्या निर्मितीमध्ये कधीही भाग घेतला नाही आणि ते कायमचे गोठलेले राहिले. उल्कापिंडांची रचना त्यांच्या मूळ शरीरात घडलेल्या सर्व गोष्टी प्रतिबिंबित करते. हे आश्चर्यकारक आहे की ते बृहस्पतिच्या दीर्घकालीन गुरुत्वाकर्षण प्रभावाचे ट्रेस दर्शवतात.

लोखंडी आणि खडकाळ उल्का वरवर पाहता ग्रहांमध्ये तयार होतात ज्यांना वितळण्याचा अनुभव येतो, ज्यामुळे लोह सिलिकेटपासून वेगळे होते. जड लोखंड गाभ्यापर्यंत बुडाले आणि बाहेरील थरांमध्ये हलके सिलिकेट जमा झाले. शास्त्रज्ञांचा असा विश्वास आहे की हीटिंग रेडिओएक्टिव्ह आयसोटोप ॲल्युमिनियम -26 च्या क्षयमुळे होते, ज्याचे अर्धे आयुष्य 700 हजार वर्षे आहे. सुपरनोव्हा स्फोट किंवा जवळचा तारा या समस्थानिकेसह प्रोटोसोलर मेघ "संक्रमित" करू शकतो, परिणामी तो मोठ्या प्रमाणात सौर मंडळाच्या ग्रहांच्या पहिल्या पिढीमध्ये प्रवेश करतो.

तथापि, लोह आणि दगडी उल्का दुर्मिळ आहेत. बहुतेकांमध्ये chondrules असतात - लहान मिलिमीटर आकाराचे धान्य. या उल्का - चॉन्ड्राइट्स - ग्रहांच्या आधी उद्भवल्या आणि कधीही वितळल्या नाहीत. असे दिसते की बहुतेक लघुग्रह ग्रहांच्या पहिल्या पिढीशी संबंधित नाहीत, जे बहुधा बृहस्पतिच्या प्रभावाने प्रणालीतून बाहेर पडले होते. ग्रहशास्त्रज्ञांनी गणना केली आहे की सध्याच्या लघुग्रहांच्या पट्ट्याच्या प्रदेशात पूर्वीपेक्षा हजारपट जास्त पदार्थ होते. बृहस्पतिच्या तावडीतून सुटलेले किंवा नंतर लघुग्रहाच्या पट्ट्यात प्रवेश केलेले कण नवीन ग्रहांमध्ये एकत्र आले, परंतु तोपर्यंत त्यांच्यामध्ये थोडेसे ॲल्युमिनियम -26 शिल्लक होते, त्यामुळे ते कधीही वितळले नाहीत. कोंड्राइट्सची समस्थानिक रचना दर्शवते की ते सूर्यमालेच्या निर्मितीला सुरुवात झाल्यानंतर सुमारे 2 दशलक्ष वर्षांनी तयार झाले.

काही कॉन्डरुल्सची काचयुक्त रचना असे सूचित करते की ते ग्रहांमध्ये प्रवेश करण्यापूर्वी ते झपाट्याने गरम झाले, वितळले आणि नंतर त्वरीत थंड झाले. बृहस्पतिच्या सुरुवातीच्या कक्षीय स्थलांतराला कारणीभूत असलेल्या लाटा शॉक वेव्हमध्ये बदलल्या असाव्यात आणि त्यामुळे ही अचानक तापली असावी.

एकच योजना नाही

एक्स्ट्रासोलर ग्रहांच्या शोधाच्या युगापूर्वी आपण फक्त सूर्यमालेचा अभ्यास करू शकलो. जरी यामुळे आम्हाला सर्वात महत्वाच्या प्रक्रियांचे सूक्ष्म भौतिकशास्त्र समजण्यास अनुमती मिळाली, परंतु आम्हाला इतर प्रणालींच्या विकासाच्या मार्गांबद्दल कल्पना नव्हती. गेल्या दशकात शोधलेल्या ग्रहांच्या आश्चर्यकारक विविधतेने आपल्या ज्ञानाचे क्षितिज लक्षणीयरीत्या विस्तारले आहे. आम्हाला हे समजू लागले आहे की सौर ग्रह ही प्रोटोप्लॅनेटची शेवटची जिवंत पिढी आहे ज्यांनी निर्मिती, स्थलांतर, विनाश आणि सतत गतिमान उत्क्रांती अनुभवली आहे. आपल्या सौरमालेतील सापेक्ष क्रम कोणत्याही सामान्य योजनेचे प्रतिबिंब असू शकत नाही.

दूरच्या भूतकाळात आपली सौरमाला कशी तयार झाली हे शोधण्याचा प्रयत्न करण्यापासून, सिद्धांतवादी संशोधनाकडे वळले आहेत ज्यामुळे अद्याप नसलेल्या गुणधर्मांबद्दल अंदाज बांधणे शक्य होते. खुल्या प्रणाली, जे नजीकच्या भविष्यात शोधले जाऊ शकते. आत्तापर्यंत, निरीक्षकांनी सूर्यासारख्या ताऱ्यांजवळ गुरूच्या क्रमाने केवळ वस्तुमान असलेले ग्रह पाहिले आहेत. नवीन पिढीच्या उपकरणांसह सशस्त्र, ते पृथ्वीसारख्या वस्तूंचा शोध घेण्यास सक्षम होतील, जे क्रमिक वाढीच्या सिद्धांतानुसार, व्यापक असले पाहिजेत. विश्वातील जग किती वैविध्यपूर्ण आहे हे ग्रहशास्त्रज्ञांना नुकतेच जाणवू लागले आहे.

अनुवाद: V. G. Surdin

अतिरिक्त साहित्य:
1) ग्रहांच्या निर्मितीच्या निर्धारक मॉडेलच्या दिशेने. S.Ida आणि D.N.C. लिन इन ॲस्ट्रोफिजिकल जर्नल, व्हॉल. ६०४, क्र. 1, पृष्ठे 388-413; मार्च 2004.
२) ग्रह निर्मिती: सिद्धांत, निरीक्षण आणि प्रयोग. Hubert Klahr आणि Wolfgang Brandner द्वारे संपादित. केंब्रिज युनिव्हर्सिटी प्रेस, 2006.
3) अल्वेन एच., अर्रेनियस जी. सूर्यमालेची उत्क्रांती. एम.: मीर, 1979.
4) वित्याझेव ए.व्ही., पेचेर्निकोवा जी.व्ही., सॅफ्रोनोव्ह व्ही.एस. स्थलीय ग्रह: उत्पत्ती आणि प्रारंभिक उत्क्रांती. एम.: नौका, 1990.

अनेक शतके, पृथ्वीच्या उत्पत्तीचा प्रश्न तत्त्वज्ञांची मक्तेदारी राहिला, कारण या क्षेत्रातील वस्तुस्थिती जवळजवळ पूर्णपणे अनुपस्थित होती. खगोलशास्त्रीय निरीक्षणांवर आधारित पृथ्वी आणि सौर मंडळाच्या उत्पत्तीसंबंधी प्रथम वैज्ञानिक गृहीतके केवळ 18 व्या शतकात मांडण्यात आली. तेव्हापासून, आपल्या वैश्विक कल्पनांच्या वाढीशी संबंधित, अधिकाधिक नवीन सिद्धांत दिसणे थांबलेले नाही.

आधुनिक संकल्पनांनुसार, सूर्यमालेची निर्मिती सुमारे ४.६ अब्ज वर्षांपूर्वी एका विशाल आंतरतारकीय आण्विक ढगाच्या एका लहान भागाच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या संकुचिततेने सुरू झाली. बहुतेक प्रकरण गुरुत्वाकर्षण केंद्रामध्ये संकुचित झाल्यामुळे तारा - सूर्याच्या नंतरच्या निर्मितीसह संपला. मध्यभागी न पडलेल्या पदार्थाने त्याच्याभोवती फिरत एक प्रोटोप्लॅनेटरी डिस्क तयार केली, ज्यापासून ग्रह, त्यांचे उपग्रह, लघुग्रह आणि सौर मंडळाचे इतर लहान शरीरे तयार झाली.

सौर यंत्रणेच्या उत्पत्तीचे सिद्धांत

कांट-लॅप्लेसची नेब्युलर परिकल्पना. तत्त्ववेत्ता I. कांटच्या नैसर्गिक वैज्ञानिक दृष्टिकोनानुसार, ग्रहांची परिभ्रमण गती "प्राथमिक तेजोमेघाच्या उदयाची यंत्रणा म्हणून कणांच्या मध्यवर्ती प्रभावानंतर" उद्भवली (एक चुकीची धारणा, कारण चळवळ केवळ तेजोमेघाच्या तिरकस प्रभावाने सुरुवात करा). त्याने "समतोल" च्या इच्छेला विरोध करणारी कारणे मानली रासायनिक प्रक्रियापृथ्वीच्या आत, जे वैश्विक शक्तींवर अवलंबून असतात आणि भूकंप आणि ज्वालामुखीय क्रियाकलाप (1755) च्या रूपात स्वतःला प्रकट करतात.

भरती-ओहोटी किंवा ग्रहांची परिकल्पना. 20 व्या शतकात अमेरिकन खगोलभौतिकशास्त्रज्ञ टी. चेंबरलेन आणि एफ. मल्टन यांनी सूर्याची ताऱ्याशी भेट होण्याची कल्पना विचारात घेतली, ज्यामुळे सौर पदार्थाचे भरती-ओहोटी होते (1906), ज्यापासून ग्रहांची निर्मिती झाली.

सूर्याद्वारे आंतरतारकीय वायू कॅप्चर करण्याची गृहीतक. हे स्वीडिश खगोलभौतिकशास्त्रज्ञ X. Alfen (1942) यांनी सुचवले होते. सूर्यावर पडताना वायूचे अणू आयनीकृत झाले आणि त्याच्या चुंबकीय क्षेत्राच्या कक्षेत फिरू लागले, विषुववृत्ताच्या काही विशिष्ट भागात प्रवेश करू लागले.

शिक्षणतज्ज्ञ-खगोलभौतिकशास्त्रज्ञ व्ही.जी. फेसेनकोव्ह (1944) यांनी सुचवले की ग्रहांची निर्मिती सूर्याच्या खोलीतील एका प्रकारच्या परमाणु प्रतिक्रियांपासून दुसऱ्या संक्रमणाशी संबंधित आहे.

खगोलशास्त्रज्ञ आणि गणितज्ञ जे. डार्विन आणि गणितज्ञ ए.एम. ल्यापुनोव्ह (XX शतकाचे 40 चे दशक) यांनी स्वतंत्रपणे फिरत असलेल्या द्रव विसंगत वस्तुमानाच्या समतोल आकृत्यांची गणना केली.

ओ. स्ट्रुव्ह या इंग्रजी खगोलभौतिकशास्त्रज्ञ (२० व्या शतकातील ४०) यांच्या मतानुसार, वेगाने फिरणारे तारे त्यांच्या विषुववृत्ताच्या समतलातून पदार्थ बाहेर टाकू शकतात. परिणामी, गॅस रिंग आणि शेल तयार होतात आणि तारा वस्तुमान आणि कोनीय गती गमावतो.

सध्या, चार टप्प्यात ग्रह प्रणालीच्या निर्मितीचा सिद्धांत सामान्यतः स्वीकारला जातो. तारा सारख्या प्रोटोस्टेलर धूळ सामग्रीपासून आणि त्याच वेळी ग्रह प्रणाली तयार होते. प्रोटोस्टेलर धूळ ढगाचे प्रारंभिक कॉम्प्रेशन तेव्हा होते जेव्हा ते स्थिरता गमावते. मध्यवर्ती भाग स्वतःच आकुंचन पावतो आणि प्रोटोस्टारमध्ये बदलतो. मध्यवर्ती भागापेक्षा दहापट कमी वस्तुमान असलेला ढगाचा आणखी एक भाग मध्यवर्ती जाडीभोवती हळूहळू फिरत राहतो आणि परिघावर प्रत्येक तुकडा स्वतंत्रपणे संकुचित केला जातो. त्याच वेळी, प्रारंभिक अशांतता, कणांची गोंधळलेली हालचाल कमी होते. वायू द्रव अवस्थेतून न जाता घनरूप बनतो. मोठे घन धुळीचे कण - कण - तयार होतात.

जितके मोठे दाणे तयार होतात तितक्या वेगाने ते धुळीच्या ढगाच्या मध्यभागी पडतात. जास्त टॉर्क असलेल्या पदार्थाचा भाग पातळ गॅस-धूळ थर बनवतो - गॅस-डस्ट डिस्क. प्रोटोस्टारभोवती एक प्रोटोप्लॅनेटरी मेघ - एक धूळ उपडिस्क - तयार होते. प्रोटोप्लॅनेटरी मेघ अधिकाधिक सपाट होत जातो आणि खूप दाट होतो. गुरुत्वाकर्षणाच्या अस्थिरतेमुळे, धूळ उपडिस्कमध्ये वेगळे लहान कोल्ड क्लंप तयार होतात, जे एकमेकांशी आदळत, वाढत्या प्रमाणात मोठ्या आकाराचे शरीर बनवतात - प्लॅनेटिसिमल्स. ग्रह प्रणालीच्या निर्मिती दरम्यान, टक्करांमुळे काही ग्रहांचा नाश झाला आणि काही विलीन झाले. सुमारे 1 किमी आकाराच्या पूर्वग्रहीय शरीरांचा एक थवा तयार होतो, अशा शरीरांची संख्या खूप मोठी आहे - अब्जावधी.

मग ग्रहपूर्व शरीरे एकत्र होऊन ग्रह तयार होतात. ग्रहांचे संचय लाखो वर्षे चालू असते, जे ताऱ्याच्या आयुष्याच्या तुलनेत फारच नगण्य आहे. प्रोटोसून गरम होत आहे. त्याचे किरणोत्सर्ग प्रोटोप्लॅनेटरी ढगाच्या आतील भागाला 400 K पर्यंत गरम करते, बाष्पीभवन क्षेत्र बनवते. सौर वारा आणि प्रकाशाच्या दाबाच्या प्रभावाखाली, हलके रासायनिक घटक (हायड्रोजन आणि हेलियम) तरुण ताऱ्याच्या परिसरातून बाहेर ढकलले जातात. दूरच्या प्रदेशात, 5 AU पेक्षा जास्त अंतरावर, अंदाजे 50 K तापमानासह एक गोठवणारा झोन तयार होतो ज्यामुळे भविष्यातील ग्रहांच्या रासायनिक रचनेत फरक पडतो.

सूर्यमालेच्या मध्यभागी तयार झालेले कमी मोठे ग्रह. येथे सौर वारा लहान कण आणि वायू बाहेर उडवले. पण त्याउलट जड कण केंद्राकडे झुकले. पृथ्वीची वाढ शेकडो कोटी वर्षे चालू राहिली. गुरुत्वाकर्षणाच्या संकुचिततेमुळे त्याची खोली 1000-2000 K पर्यंत वाढली आणि मोठ्या शरीरे (व्यासात शेकडो किलोमीटरपर्यंत) जमा होण्यात भाग घेतात. अशा मृतदेहांच्या पडझडीसह त्यांच्या खाली वाढलेल्या तापमानाचे खिसे असलेले खड्डे तयार झाले. पृथ्वीच्या उष्णतेचा आणखी एक आणि मुख्य स्त्रोत म्हणजे किरणोत्सर्गी घटकांचा क्षय, प्रामुख्याने युरेनियम, थोरियम आणि पोटॅशियम. सध्या, पृथ्वीच्या मध्यभागी तापमान 5000 के पर्यंत पोहोचते, जे जमा होण्याच्या शेवटी जास्त आहे. सौर भरतीमुळे सूर्याजवळील ग्रहांची फिरण्याची गती कमी झाली - बुध आणि शुक्र. रेडिओलॉजिकल पद्धतींच्या आगमनाने, पृथ्वी, चंद्र आणि सौर मंडळाचे वय अचूकपणे निर्धारित केले गेले - सुमारे 4.6 अब्ज वर्षे. सूर्य 5 अब्ज वर्षांपासून अस्तित्वात आहे आणि त्याच्या खोलीत होणाऱ्या आण्विक अभिक्रियांमुळे त्याच वेळेसाठी जवळजवळ स्थिर उर्जेचा प्रवाह उत्सर्जित करेल. मग, तारकीय उत्क्रांतीच्या नियमांनुसार, सूर्य लाल राक्षसात बदलेल आणि त्याची त्रिज्या लक्षणीय वाढेल, पृथ्वीच्या कक्षेपेक्षा मोठी होईल.

सौर यंत्रणा अद्वितीय आहे, आणि त्याचे मूळ सध्या पूर्णपणे उघडलेले रहस्य नाही, जरी शास्त्रज्ञ त्याच्या निर्मितीचे चित्र पुनरुत्पादित करण्यासाठी अनेक शतकांपासून प्रयत्न करीत आहेत. आपण केवळ सौर यंत्रणेच्या उत्पत्तीबद्दल आधुनिक दृष्टिकोन स्वीकारू किंवा नाकारू शकतो, परंतु मानवतेसाठी ते अजूनही अनेक शतके एक रहस्य राहील. तथापि, त्याच्या घटनेबद्दल अनेक वैज्ञानिक गृहीतके आहेत, ज्याचा आपण या लेखात विचार करू.

18 व्या शतकात जर्मन तत्त्ववेत्ता कांट यांनी सुचवले की सूर्यमाला सतत आणि गोंधळलेल्या गतीमध्ये असंख्य शीत कणांच्या ढगातून तयार झाली आहे. आणखी एक शास्त्रज्ञ, फ्रेंचमॅन लाप्लेस, यांनी 1796 मध्ये सुचवले की सौर मंडळाची उत्पत्ती संपूर्णपणे वायू असलेल्या सतत फिरणाऱ्या नेबुलाशी संबंधित आहे.

सौर मंडळाच्या उत्पत्तीबद्दल मनोरंजक गृहीते विविध शास्त्रज्ञांनी नेहमीच व्यक्त केली आहेत. विशेषतः, इंग्लिश खगोलशास्त्रज्ञ Hoyle असा दावा करतात की जन्माच्या क्षणी सूर्य हा वायू आणि धूळ नेबुलाचा एक गठ्ठा होता ज्यामध्ये चुंबकीय क्षेत्र अस्तित्वात होते. प्रथम ते उच्च वेगाने फिरले आणि नंतर प्रभावामुळे चुंबकीय क्षेत्रत्याची फिरकी कमी होऊ लागली.

आणखी एक ओ. यू श्मिट यांनी पुढे केला होता. शास्त्रज्ञाने सुचविल्याप्रमाणे, ग्रहांच्या निर्मितीसाठी काम करणारे माध्यम म्हणजे गॅस-धूळ मिश्रण असलेल्या आंतरतारकीय ढगाचा एक तुकडा आहे. कणांच्या गोंधळलेल्या टक्करांमुळे त्यामध्ये असंख्य संक्षेपण तयार होतात. मोठ्या फॉर्मेशन्स हळूहळू आकारात वाढतात आणि घनता बनतात. अशा प्रकारे, त्याच्या दृष्टिकोनातून, भविष्यातील ग्रहांचे "भ्रूण" तयार होतात. त्यांच्या टक्करांच्या वेळी होणाऱ्या परिणामांमुळे त्यांची कक्षा गोलाकार बनते आणि कालांतराने त्यांची सूर्याभोवतीची गती स्थिर होते.

जगभरातील अनेक नामांकित संस्थांमध्ये सूर्यमालेचा आणि त्याच्या उत्पत्तीचा अभ्यास केला जातो. दरवर्षी आयोजित केलेल्या आंतरराष्ट्रीय परिषदांमध्ये कार्यक्रमात या समस्येची अनिवार्य चर्चा समाविष्ट असते आणि अकादमी ऑफ सायन्सेसच्या जिओफिजिकल इन्स्टिट्यूटमधील आघाडीच्या रशियन तज्ञांनी वारंवार चर्चेत भाग घेतला आहे.

“सौर प्रणाली आणि त्याची उत्पत्ती” या विषयावरील सखोल संशोधनाला महत्त्वाचे स्थान देण्यात आले असून त्यांच्या अंमलबजावणीसाठी राज्याच्या अर्थसंकल्पातून निधीची तरतूद केली जाते. तो क्षण येईल, आणि शास्त्रज्ञांच्या अथक परिश्रमाबद्दल धन्यवाद, गुप्ततेचा पडदा उचलला जाईल जेणेकरून आपल्या आश्चर्यकारक ग्रहाच्या उत्पत्तीबद्दल अधिक जाणून घेता येईल.

निबंध

सौर यंत्रणा आणि त्याची उत्पत्ती

परिचय

सौर ग्रह स्थलीय

सूर्यमालेत मध्यवर्ती खगोलीय पिंडाचा समावेश होतो - सूर्याचा तारा, त्याभोवती फिरणारे 9 मोठे ग्रह, त्यांचे उपग्रह, अनेक छोटे ग्रह - लघुग्रह, असंख्य धूमकेतू आणि आंतरग्रहीय माध्यम. प्रमुख ग्रह सूर्यापासून अंतराच्या क्रमाने खालीलप्रमाणे मांडलेले आहेत: बुध, शुक्र, पृथ्वी, मंगळ, गुरू, शनि, युरेनस, नेपच्यून, प्लूटो. आपल्या ग्रह प्रणालीच्या अभ्यासाशी संबंधित एक महत्त्वाचा मुद्दा म्हणजे त्याच्या उत्पत्तीची समस्या. या समस्येचे निराकरण नैसर्गिक वैज्ञानिक, वैचारिक आणि तात्विक महत्त्व आहे. शतकानुशतके आणि अगदी हजारो वर्षांपासून, शास्त्रज्ञांनी सूर्यमालेसह विश्वाचा भूतकाळ, वर्तमान आणि भविष्य शोधण्याचा प्रयत्न केला आहे.

आयटमया कार्याचा अभ्यास करणे: सौर यंत्रणा, त्याची उत्पत्ती.

कामाचे ध्येय:सौर यंत्रणेची रचना आणि वैशिष्ट्यांचा अभ्यास, त्याच्या उत्पत्तीचे वैशिष्ट्य.

नोकरीची उद्दिष्टे:सौर मंडळाच्या उत्पत्तीसाठी संभाव्य गृहितकांचा विचार करा, सौर मंडळाच्या वस्तूंचे वैशिष्ट्य दर्शवा, सौर मंडळाच्या संरचनेचा विचार करा.

कामाची प्रासंगिकता:सध्या असे मानले जाते की सौर यंत्रणेचा चांगला अभ्यास केला गेला आहे आणि कोणतीही गंभीर रहस्ये नसलेली आहेत. तथापि, भौतिकशास्त्राच्या शाखा अद्याप तयार करण्यात आलेल्या नाहीत ज्यामुळे महास्फोटानंतर लगेचच घडणाऱ्या प्रक्रियांचे वर्णन करणे शक्य होईल, ज्या कारणांमुळे ते उद्भवले त्याबद्दल काहीही सांगता येत नाही आणि गडद पदार्थाच्या भौतिक स्वरूपाबाबत पूर्ण अनिश्चितता कायम आहे. सौर यंत्रणा हे आपले घर आहे, म्हणून त्याची रचना, त्याचा इतिहास आणि संभावनांमध्ये रस असणे आवश्यक आहे.

1. सौर मंडळाची उत्पत्ती

.1 सौर यंत्रणेच्या उत्पत्तीबद्दल गृहीतके

विज्ञानाच्या इतिहासाला सौर मंडळाच्या उत्पत्तीबद्दल अनेक गृहीते माहित आहेत. हे गृहितक सूर्यमालेचे अनेक महत्त्वाचे नमुने ज्ञात होण्यापूर्वी दिसू लागले. पहिल्या गृहीतकांचे महत्त्व हे आहे की त्यांनी खगोलीय पिंडांची उत्पत्ती नैसर्गिक प्रक्रियेचा परिणाम म्हणून स्पष्ट करण्याचा प्रयत्न केला, दैवी निर्मितीची कृती नाही. याव्यतिरिक्त, काही प्रारंभिक गृहीतके समाविष्ट आहेत योग्य कल्पनाखगोलीय पिंडांच्या उत्पत्तीबद्दल.

आपल्या काळात, विश्वाच्या उत्पत्तीचे दोन मुख्य वैज्ञानिक सिद्धांत आहेत. स्थिर स्थितीच्या सिद्धांतानुसार, पदार्थ, ऊर्जा, जागा आणि वेळ नेहमीच अस्तित्वात आहेत. पण प्रश्न लगेच उद्भवतो: आता कोणीही पदार्थ आणि ऊर्जा निर्माण करण्यास सक्षम का नाही?

ब्रह्मांडाच्या उत्पत्तीचा सर्वात लोकप्रिय सिद्धांत, बहुतेक सिद्धांतकारांनी समर्थित, बिग बँग सिद्धांत आहे.

20 व्या शतकाच्या 20 च्या दशकात फ्रीडमन आणि लेमेटरे या शास्त्रज्ञांनी बिग बँग सिद्धांत मांडला होता. या सिद्धांतानुसार, आपले ब्रह्मांड एके काळी एक अमर्याद गठ्ठा, अति-दाट आणि अतिशय उच्च तापमानाला गरम झालेले होते. या अस्थिर निर्मितीचा अचानक स्फोट झाला, अवकाशाचा झपाट्याने विस्तार झाला आणि उडणाऱ्या उच्च-ऊर्जा कणांचे तापमान कमी होऊ लागले. पहिल्या दशलक्ष वर्षांनंतर, हायड्रोजन आणि हेलियमचे अणू स्थिर झाले. गुरुत्वाकर्षणाच्या प्रभावाखाली पदार्थाचे ढग एकाग्र होऊ लागले. परिणामी, आकाशगंगा, तारे आणि इतर खगोलीय पिंड तयार झाले. तारे वृद्ध, सुपरनोव्हा स्फोट झाले, त्यानंतर जड घटक दिसू लागले. त्यांनी आपल्या सूर्यासारख्या नंतरच्या पिढीतील तारे तयार केले. एका वेळी मोठा आवाज झाल्याचा पुरावा म्हणून, ते मोठ्या अंतरावर असलेल्या वस्तूंमधून प्रकाशाच्या लाल शिफ्टबद्दल आणि मायक्रोवेव्ह पार्श्वभूमीच्या रेडिएशनबद्दल बोलतात.

खरं तर, हे सर्व कसे आणि कोठून सुरू झाले हे स्पष्ट करणे अजूनही एक गंभीर समस्या आहे. किंवा असे काहीही नव्हते जिथून सर्वकाही सुरू होऊ शकते - व्हॅक्यूम नाही, धूळ नाही, वेळ नाही. किंवा काहीतरी अस्तित्त्वात आहे, अशा परिस्थितीत त्याला स्पष्टीकरण आवश्यक आहे.

बिग बँग सिद्धांतामधील एक मोठी समस्या ही आहे की कथित आदिम उच्च-ऊर्जा किरणोत्सर्ग वेगवेगळ्या दिशेने कसे विखुरले गेले आणि तारे, आकाशगंगा आणि आकाशगंगा क्लस्टर्स सारख्या संरचनांमध्ये कसे एकत्र केले गेले. हा सिद्धांत उपस्थिती गृहीत धरतो अतिरिक्त स्रोतवस्तुमान जे आकर्षण शक्तीची संबंधित मूल्ये प्रदान करतात. कधीही न सापडलेल्या पदार्थाला कोल्ड डार्क मॅटर असे म्हणतात. आकाशगंगा तयार होण्यासाठी, अशा पदार्थांचा विश्वाचा 95-99% भाग असणे आवश्यक आहे.

कांटने एक गृहितक विकसित केले ज्यानुसार, प्रथम, वैश्विक जागा अराजक स्थितीत पदार्थाने भरलेली होती. आकर्षण आणि तिरस्करणाच्या प्रभावाखाली, पदार्थ कालांतराने अधिक वैविध्यपूर्ण स्वरूपात बदलले. सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षणाच्या नियमानुसार, जास्त घनतेचे घटक कमी घनतेकडे आकर्षित झाले, परिणामी पदार्थाचे वेगळे गठ्ठे तयार झाले. तिरस्करणीय शक्तींच्या प्रभावाखाली, गुरुत्वाकर्षणाच्या केंद्राकडे कणांची रेक्टलाइनर हालचाल गोलाकाराने बदलली गेली. वैयक्तिक गुठळ्यांभोवती कणांच्या टक्करच्या परिणामी, ग्रह प्रणाली तयार झाल्या.

ग्रहांच्या उत्पत्तीबद्दल पूर्णपणे भिन्न गृहीतक लॅपलेसने मांडले होते. त्याच्या विकासाच्या सुरुवातीच्या टप्प्यावर, सूर्य हा एक प्रचंड, हळूहळू फिरणारा नेबुला होता. गुरुत्वाकर्षणाच्या प्रभावाखाली, आद्य-सूर्य आकुंचन पावले आणि एक ओबलेट आकार धारण केला. विषुववृत्तावरील गुरुत्वाकर्षण शक्ती जडत्वाच्या केंद्रापसारक शक्तीने संतुलित होताच, एक महाकाय रिंग आद्य-सूर्यापासून विभक्त झाली, जी थंड होऊन स्वतंत्र गुच्छांमध्ये मोडली. त्यांच्यापासून ग्रह तयार झाले. हे अंगठीचे पृथक्करण अनेक वेळा झाले. ग्रहांचे उपग्रहही अशाच प्रकारे तयार झाले. सूर्य आणि ग्रह यांच्यातील गतीच्या पुनर्वितरणाचे स्पष्टीकरण देण्यास लॅप्लेसचे गृहितक असमर्थ होते. या आणि इतर गृहितकांसाठी, ज्यानुसार ग्रह गरम वायूपासून तयार होतात, अडखळणारा अडथळा खालीलप्रमाणे आहे: गरम वायूपासून ग्रह तयार होऊ शकत नाही, कारण हा वायू खूप लवकर विस्तारतो आणि अंतराळात पसरतो.

आमच्या देशबांधव श्मिटच्या कार्यांनी ग्रह प्रणालीच्या उत्पत्तीबद्दल दृश्ये विकसित करण्यात मोठी भूमिका बजावली. त्याचा सिद्धांत दोन गृहितकांवर आधारित आहे: वायू आणि धुळीच्या थंड ढगातून तयार झालेले ग्रह; आकाशगंगेच्या मध्यभागी प्रदक्षिणा घालत असताना हा ढग सूर्याने पकडला. या गृहितकांच्या आधारे, सूर्यमालेच्या संरचनेतील काही नमुने स्पष्ट करणे शक्य झाले - सूर्यापासूनचे अंतर, परिभ्रमण इत्यादीद्वारे ग्रहांचे वितरण.

अनेक गृहीतके होती, परंतु त्यातील प्रत्येकाने संशोधनाचा काही भाग चांगल्या प्रकारे स्पष्ट केला असला तरी इतर भागाचे स्पष्टीकरण दिले नाही. कॉस्मोगोनिक गृहीतक विकसित करताना, प्रथम या प्रश्नाचे निराकरण करणे आवश्यक आहे: ज्या पदार्थापासून ग्रहांची निर्मिती झाली ते कोठून आले? येथे तीन संभाव्य पर्याय आहेत:

1.सूर्य (I. Kant) सारख्याच वायू आणि धुळीच्या ढगातून ग्रह तयार होतात.

2.ज्या ढगातून ग्रह तयार झाले ते सूर्याने आकाशगंगेच्या (ओ.यू. श्मिट) केंद्राभोवती फिरताना पकडले.

3.हा ढग त्याच्या उत्क्रांतीदरम्यान सूर्यापासून वेगळा झाला (पी. लाप्लेस, डी. जीन्स इ.)

1.2 पृथ्वीच्या उत्पत्तीचा सिद्धांत

कोणत्याही ग्रहांप्रमाणे पृथ्वी ग्रहाच्या निर्मितीच्या प्रक्रियेची स्वतःची वैशिष्ट्ये होती. पृथ्वीचा जन्म 5 च्या सुमारास झाला 109वर्षांपूर्वी 1 ए. सूर्यापासून ई. अंदाजे 4.6-3.9 अब्ज वर्षांपूर्वी, आंतरग्रहीय मोडतोड आणि उल्कापिंडांनी ते पृथ्वीवर पडल्यामुळे त्यांचा पदार्थ गरम झाला आणि चिरडला गेला; गुरुत्वाकर्षणाच्या प्रभावाखाली प्राथमिक पदार्थ संकुचित झाला आणि बॉलचा आकार घेतला, ज्याची खोली गरम झाली. मिसळण्याच्या प्रक्रिया झाल्या, रासायनिक प्रतिक्रिया, फिकट सिलिकेट खडक खोलीपासून पृष्ठभागापर्यंत पिळून काढले गेले आणि पृथ्वीचे कवच तयार झाले, तर जड खडक आतच राहिले. गरम ज्वालामुखीच्या हिंसक क्रियाकलापांसह होते, बाष्प आणि वायू बाहेर फुटले. सुरुवातीला, पार्थिव ग्रहांवर बुध आणि चंद्रासारखे वातावरण नव्हते. सूर्यावरील प्रक्रियेच्या सक्रियतेमुळे ज्वालामुखीच्या क्रियाकलापांमध्ये वाढ झाली, हायड्रोस्फियर आणि वातावरण मॅग्मापासून जन्माला आले, ढग दिसू लागले आणि महासागरांमध्ये पाण्याची वाफ घनरूप झाली.

आजपर्यंत पृथ्वीवर महासागरांची निर्मिती थांबलेली नाही, जरी ती आता गहन प्रक्रिया नाही. पृथ्वीच्या कवचाचे नूतनीकरण होते, ज्वालामुखी वातावरणात कार्बन डायऑक्साइड आणि पाण्याची वाफ मोठ्या प्रमाणात उत्सर्जित करतात. पृथ्वीच्या प्राथमिक वातावरणात प्रामुख्याने CO चा समावेश होतो 2. अंदाजे 2 अब्ज वर्षांपूर्वी वातावरणाच्या रचनेत एक तीव्र बदल झाला होता, तो जलमंडलाच्या निर्मितीशी आणि जीवनाच्या उत्पत्तीशी संबंधित आहे. कार्बोनिफेरस वनस्पती बहुतेक CO शोषतात 2आणि ओ सह वातावरण संतृप्त केले 2. गेल्या 200 दशलक्ष वर्षांमध्ये, पृथ्वीच्या वातावरणाची रचना अक्षरशः अपरिवर्तित राहिली आहे. गाळाच्या खडकांमध्ये कोळशाचे साठे आणि कार्बोनेटचे जाड थर हे याचे पुरावे आहेत. त्यामध्ये मोठ्या प्रमाणात कार्बन असतो, जो पूर्वी CO2 च्या स्वरूपात वातावरणाचा भाग होता आणि CO.

पृथ्वीचे अस्तित्व 2 कालखंडात विभागले गेले आहे: प्रारंभिक इतिहास आणि भूवैज्ञानिक इतिहास.

आय. सुरुवातीचा इतिहासपृथ्वी तीन टप्प्यांत विभागले गेले आहे: जन्म टप्पा, बाह्य गोलाचा वितळण्याचा टप्पा आणि प्राथमिक क्रस्ट टप्पा (चंद्राचा टप्पा).

जन्माचा टप्पा 100 दशलक्ष वर्षे टिकली. जन्माच्या टप्प्यात, पृथ्वीने सध्याच्या वस्तुमानाच्या अंदाजे 95% मिळवले.

वितळण्याचा टप्पा ४.६-४.२ अब्ज वर्षांपूर्वीचा आहे. पृथ्वी बर्याच काळासाठी एक थंड वैश्विक शरीर राहिली, केवळ या टप्प्याच्या शेवटी, जेव्हा मोठ्या वस्तूंचा तीव्र भडिमार सुरू झाला, जोरदार गरम झाली आणि नंतर ग्रहाच्या बाह्य क्षेत्र आणि अंतर्गत क्षेत्राच्या पदार्थाचे पूर्ण वितळले. पदार्थाच्या गुरुत्वीय भिन्नतेचा टप्पा सुरू झाला: जड रासायनिक घटक खाली गेले, हलके वर गेले. म्हणून, पदार्थाच्या भिन्नतेच्या प्रक्रियेत, जड रासायनिक घटक (लोह, निकेल इ.) पृथ्वीच्या मध्यभागी केंद्रित होते, ज्यापासून गाभा तयार झाला होता आणि पृथ्वीचे आवरण हलक्या संयुगांपासून उद्भवले होते. सिलिकॉन महाद्वीपांच्या निर्मितीचा आधार बनला आणि सर्वात हलके रासायनिक संयुगे पृथ्वीचे महासागर आणि वातावरण तयार केले. पृथ्वीच्या वातावरणात सुरुवातीला भरपूर हायड्रोजन, हेलियम आणि हायड्रोजनयुक्त संयुगे जसे की मिथेन, अमोनिया आणि पाण्याची वाफ होते.

चंद्राचा टप्पा ४.२ ते ३.८ अब्ज वर्षांपूर्वी ४०० दशलक्ष वर्षे टिकला. या प्रकरणात, पृथ्वीच्या बाह्य गोलाच्या वितळलेल्या पदार्थाच्या थंडीमुळे पातळ प्राथमिक कवच तयार होते. त्याच वेळी, ग्रॅनाइट थर तयार झाला खंडीय कवच. खंड 65-70% सिलिका असलेल्या खडकांनी बनलेले आहेत आणि लक्षणीय रक्कमपोटॅशियम आणि सोडियम. समुद्राच्या तळावर बेसाल्ट - 45-50% Si0 असलेले खडक आहेत 2 आणि मॅग्नेशियम आणि लोह समृद्ध. महाद्वीप महासागराच्या मजल्यापेक्षा कमी दाट सामग्रीसह बांधले जातात.

II. भूवैज्ञानिक इतिहास - हा संपूर्ण ग्रह म्हणून पृथ्वीच्या विकासाचा कालावधी आहे, विशेषत: त्याचे कवच आणि नैसर्गिक वातावरण. पृथ्वीच्या पृष्ठभागाला १०० डिग्री सेल्सिअसपेक्षा कमी तापमानात थंड केल्यानंतर, त्यावर द्रव पाण्याचे एक प्रचंड वस्तुमान तयार झाले, जे गतिहीन पाण्याचे साधे संचय नव्हते, परंतु सक्रिय जागतिक अभिसरणात होते. पृथ्वीवर पार्थिव ग्रहांचे सर्वात मोठे वस्तुमान आहे आणि त्यामुळे सर्वात मोठी आंतरिक ऊर्जा आहे - रेडिओजेनिक, गुरुत्वाकर्षण.

ग्रीनहाऊस इफेक्टमुळे, पृष्ठभागाचे तापमान -23 डिग्री सेल्सियस ऐवजी +15 डिग्री सेल्सियस वाढते. जर हे घडले नसते, तर नैसर्गिक वातावरणात द्रवपदार्थ जलमंडलातील एकूण प्रमाणाच्या 95% नसतो, परंतु अनेक पट कमी असतो.

सूर्य पृथ्वीला त्याचे तापमान योग्य श्रेणीत राखण्यासाठी आवश्यक उष्णता पुरवतो. हे लक्षात घेतले पाहिजे की सूर्यापासून पृथ्वीला मिळणाऱ्या उष्णतेच्या प्रमाणात फक्त काही टक्क्यांचा थोडासा बदल पृथ्वीच्या हवामानात मोठ्या प्रमाणात बदल घडवून आणेल. पृथ्वीचे वातावरणस्वीकार्य मर्यादेत तापमान राखण्यात अत्यंत महत्त्वाची भूमिका बजावते. हे ब्लँकेटसारखे कार्य करते, दिवसा तापमान खूप वाढण्यापासून आणि रात्री तापमान खूप कमी होण्यापासून प्रतिबंधित करते.

2. सौर मंडळाची रचना आणि त्याची वैशिष्ट्ये

.1 सूर्यमालेची रचना

सूर्यमालेची रचना, हालचाल, गुणधर्म यांमध्ये आढळणारे मुख्य नमुने:

1. सर्व ग्रहांच्या कक्षा (प्लूटोची कक्षा वगळता) जवळजवळ सौर विषुववृत्ताच्या समतल समतलपणे एकाच समतलात असतात.
2. सर्व ग्रह सूर्याभोवती जवळजवळ वर्तुळाकार कक्षेत एकाच दिशेने फिरतात, सूर्याच्या त्याच्या अक्षाभोवती फिरण्याच्या दिशेशी जुळतात.
3. ग्रहांच्या अक्षीय परिभ्रमणाची दिशा (शुक्र आणि युरेनस वगळता) त्यांच्या सूर्याभोवती फिरण्याच्या दिशेशी एकरूप आहे.
4. ग्रहांचे एकूण वस्तुमान सूर्याच्या वस्तुमानाच्या 750 पट कमी आहे (सूर्यमालेच्या वस्तुमानाच्या जवळजवळ 99.9% सूर्यावर पडतात), परंतु ते संपूर्ण सौर मंडळाच्या एकूण कोनीय संवेगाच्या 98% आहेत.
5. ग्रह दोन गटांमध्ये विभागले गेले आहेत, जे संरचना आणि भौतिक गुणधर्मांमध्ये तीव्रपणे भिन्न आहेत - स्थलीय ग्रह आणि विशाल ग्रह.

सूर्यमालेचा मुख्य भाग ग्रहांचा बनलेला आहे.

सूर्याच्या सर्वात जवळ असलेले ग्रह (बुध, शुक्र, पृथ्वी, मंगळ) पुढील चार ग्रहांपेक्षा खूप वेगळे आहेत. त्यांना पार्थिव ग्रह म्हणतात कारण ते पृथ्वीप्रमाणेच घन खडकापासून बनलेले आहेत. गुरू, शनि, युरेनस आणि नेपच्यून यांना महाकाय ग्रह म्हणतात आणि त्यात प्रामुख्याने हायड्रोजन असतात.

सेरेस हे सर्वात मोठ्या लघुग्रहाचे नाव आहे, ज्याचा व्यास सुमारे 1000 किमी आहे.

हे व्यास असलेले ब्लॉक्स आहेत ज्यांचा आकार अनेक किलोमीटरपेक्षा जास्त नाही. बहुतेक लघुग्रह सूर्याभोवती विस्तीर्ण “लघुग्रह पट्ट्या” मध्ये प्रदक्षिणा घालतात जो मंगळ आणि गुरू ग्रह यांच्यामध्ये असतो. काही लघुग्रहांच्या कक्षा या पट्ट्याच्या पलीकडे पसरलेल्या असतात आणि कधी कधी पृथ्वीच्या जवळ येतात.

हे लघुग्रह उघड्या डोळ्यांनी पाहता येत नाहीत कारण त्यांचा आकार खूप लहान आहे आणि ते आपल्यापासून खूप दूर आहेत. परंतु इतर मोडतोड - जसे की धूमकेतू - त्यांच्या तेजस्वी प्रकाशामुळे रात्रीच्या आकाशात दिसू शकतात.

धूमकेतू हे खगोलीय पिंड आहेत जे बर्फ, घन कण आणि धूळ यांनी बनलेले आहेत. बहुतेक वेळा, धूमकेतू आपल्या सूर्यमालेच्या दूरवर फिरतो आणि मानवी डोळ्यांना अदृश्य असतो, परंतु जेव्हा तो सूर्याजवळ येतो तेव्हा तो चमकू लागतो. हे प्रभाव अंतर्गत उद्भवते सौर उष्णता.

उल्का हे मोठे उल्कापिंड आहेत जे पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर पोहोचतात. सुदूर भूतकाळात पृथ्वीशी प्रचंड उल्कांच्या टक्कर झाल्यामुळे, त्याच्या पृष्ठभागावर प्रचंड खड्डे तयार झाले. दरवर्षी सुमारे दशलक्ष टन उल्कापिंडाची धूळ पृथ्वीवर स्थिरावते.

२.२ पार्थिव ग्रह

स्थलीय ग्रहांच्या विकासाच्या सामान्य नमुन्यांमध्ये खालील गोष्टींचा समावेश होतो:

.सर्व ग्रह एकाच वायू आणि धूळ ढग (नेबुला) पासून उत्पन्न झाले आहेत.

1. अंदाजे 4.5 अब्ज वर्षांपूर्वी, थर्मल उर्जेच्या जलद संचयनाच्या प्रभावाखाली, ग्रहांचे बाह्य कवच पूर्ण वितळले.
2. लिथोस्फियरच्या बाह्य थरांच्या थंड होण्याच्या परिणामी, एक कवच तयार झाला. ग्रहांच्या अस्तित्वाच्या सुरुवातीच्या टप्प्यावर, त्यांच्या पदार्थाचे कोर, आवरण आणि कवच मध्ये भेदभाव झाला.
3. ग्रहांचे बाह्य क्षेत्र वैयक्तिकरित्या विकसित झाले. सर्वात महत्वाची अटयेथे ग्रहावरील वातावरण आणि हायड्रोस्फियरची उपस्थिती किंवा अनुपस्थिती आहे.

बुध हा सूर्यमालेतील सूर्याच्या सर्वात जवळचा ग्रह आहे. बुधापासून सूर्याचे अंतर फक्त 58 दशलक्ष किमी आहे. बुध हा एक तेजस्वी तारा आहे, परंतु तो आकाशात पाहणे इतके सोपे नाही. सूर्याच्या जवळ असल्याने, बुध आपल्याला नेहमी सौर डिस्कपासून दूर दिसत नाही. त्यामुळे सूर्यापासून ते जास्तीत जास्त दूर जाते तेव्हाच ते दिसू शकते दूर अंतर. हे स्थापित केले गेले की बुधमध्ये एक अत्यंत दुर्मिळ गॅस शेल आहे, ज्यामध्ये मुख्यतः हेलियम आहे. हे वातावरण गतिमान समतोल आहे: प्रत्येक हेलियम अणू त्यात सुमारे 200 दिवस राहतो, त्यानंतर तो ग्रह सोडतो आणि सौर पवन प्लाझ्मामधील दुसरा कण त्याची जागा घेतो. बुध हा पृथ्वीपेक्षा सूर्याच्या खूप जवळ आहे. म्हणून, सूर्य त्यावर चमकतो आणि आपल्यापेक्षा 7 पट जास्त उबदार होतो. बुधाच्या दिवशी ते भयंकर उष्ण असते, तेथील तापमान 400 पर्यंत वाढते बद्दल शून्याच्या वर. परंतु रात्रीच्या बाजूला नेहमीच तीव्र दंव असते, जे कदाचित 200 पर्यंत पोहोचते बद्दल शून्याखाली. त्यातील एक अर्धा भाग एक गरम खडकांचे वाळवंट आहे आणि दुसरा अर्धा गोठलेल्या वायूंनी झाकलेले बर्फाळ वाळवंट आहे.

शुक्र हा सूर्याचा दुसरा सर्वात जवळचा ग्रह आहे, त्याचा आकार पृथ्वीच्या जवळपास समान आहे आणि त्याचे वस्तुमान पृथ्वीच्या वस्तुमानाच्या 80% पेक्षा जास्त आहे. या कारणांमुळे शुक्राला पृथ्वीची जुळी किंवा बहीण म्हटले जाते. तथापि, या दोन ग्रहांची पृष्ठभाग आणि वातावरण पूर्णपणे भिन्न आहे. पृथ्वीवर नद्या, तलाव, महासागर आणि आपण श्वास घेत असलेले वातावरण आहे. शुक्र हा एक अतिशय उष्ण ग्रह आहे ज्यामध्ये घनदाट वातावरण आहे जे मानवांसाठी घातक ठरू शकते. शुक्राला पृथ्वीपेक्षा दुप्पट जास्त प्रकाश आणि उष्णता मिळते. सूर्यकिरणे. ग्रहावर खूप दाट, खोल आणि ढगाळ वातावरण आहे, ज्यामुळे ग्रहाची पृष्ठभाग पाहणे अशक्य होते. ग्रहाला कोणतेही उपग्रह नाहीत. संपूर्ण पृष्ठभागावर दिवस आणि रात्री तापमान सुमारे 750 K आहे. शुक्राच्या पृष्ठभागाजवळ एवढ्या उच्च तापमानाचे कारण म्हणजे ग्रीनहाऊस इफेक्ट: सूर्याची किरणे त्याच्या वातावरणातील ढगांमधून सहजपणे जातात आणि ग्रहाचा पृष्ठभाग गरम करतात, परंतु पृष्ठभागावरील थर्मल इन्फ्रारेड रेडिएशन स्वतः वातावरणातून बाहेर पडतात. मोठ्या कष्टाने अंतराळात. शुक्राच्या वातावरणात प्रामुख्याने कार्बन डायऑक्साइड (CO 2) - 97%. हायड्रोक्लोरिक आणि हायड्रोफ्लोरिक ऍसिड लहान अशुद्धतेच्या स्वरूपात आढळले. दिवसा, ग्रहाची पृष्ठभाग विसर्जनाने प्रकाशित होते सूर्यप्रकाशपृथ्वीवरील ढगाळ दिवसाप्रमाणे अंदाजे समान तीव्रतेसह. शुक्र ग्रहावर रात्री खूप विजा दिसल्या आहेत. शुक्र खडकांनी झाकलेला आहे. त्यांच्या खाली गरम लावा फिरतो, ज्यामुळे पृष्ठभागाच्या पातळ थरात तणाव निर्माण होतो. घन खडकाच्या छिद्रातून आणि फ्रॅक्चरमधून लावा सतत बाहेर पडतो.

शुक्राच्या पृष्ठभागावर, पोटॅशियम, युरेनियम आणि थोरियमने समृद्ध खडक सापडला, जो स्थलीय परिस्थितीत दुय्यम ज्वालामुखीच्या खडकांच्या रचनेशी संबंधित आहे. अशाप्रकारे, शुक्राच्या पृष्ठभागावरील खडक चंद्र, बुध आणि मंगळावरील खडक सारखेच निघाले, मूळ रचनेच्या अग्निमय खडकांचा उद्रेक झाला.

बद्दल अंतर्गत रचनाशुक्राबद्दल फारच कमी माहिती आहे. यात बहुधा 50% त्रिज्या व्यापलेला मेटल कोर आहे. परंतु या ग्रहाच्या परिभ्रमण अतिशय संथ असल्यामुळे त्याला चुंबकीय क्षेत्र नाही.

पृथ्वी हा सूर्यमालेतील सूर्यापासून तिसरा ग्रह आहे. पृथ्वीचा आकार लंबवर्तुळासारखा आहे, ध्रुवांवर सपाट आहे आणि विषुववृत्तीय झोनमध्ये पसरलेला आहे. पृथ्वीचे पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ 510.2 दशलक्ष किमी ², त्यापैकी अंदाजे 70.8% जागतिक महासागरात आढळतात. जमीन अनुक्रमे 29.2% बनवते आणि सहा खंड आणि बेटे बनवते. जमिनीच्या पृष्ठभागाच्या 1/3 पेक्षा जास्त भाग पर्वतांनी व्यापला आहे.

त्याच्या अद्वितीय परिस्थितीबद्दल धन्यवाद, पृथ्वी अशी जागा बनली जिथे सेंद्रिय जीवन उद्भवले आणि विकसित झाले. सुमारे 3.5 अब्ज वर्षांपूर्वी, जीवनाच्या उदयास अनुकूल परिस्थिती निर्माण झाली. होमो सेपियन्स (होमो सेपियन्स) सुमारे अर्धा दशलक्ष वर्षांपूर्वी एक प्रजाती म्हणून प्रकट झाली.

सूर्याभोवती क्रांतीचा कालावधी 365 दिवसांचा आहे, रोजच्या परिभ्रमणासह - 23 तास 56 मिनिटे. पृथ्वीचा परिभ्रमण अक्ष 66.5º च्या कोनात आहे .

पृथ्वीच्या वातावरणात 78% नायट्रोजन आणि 21% ऑक्सिजन आहे. आपला ग्रह विशाल वातावरणाने वेढलेला आहे. तापमान रचना आणि त्यानुसार भौतिक गुणधर्मवातावरण विविध स्तरांमध्ये विभागले जाऊ शकते. ट्रोपोस्फियर हा पृथ्वीच्या पृष्ठभागाच्या आणि 11 किमी उंचीच्या दरम्यान असलेला प्रदेश आहे. हा बऱ्यापैकी जाड आणि दाट थर आहे ज्यामध्ये हवेतील बहुतेक पाण्याची वाफ असते. पृथ्वीच्या रहिवाशांना थेट स्वारस्य असलेल्या जवळजवळ सर्व वातावरणीय घटना त्यात घडतात. ट्रॉपोस्फियरमध्ये ढग, पर्जन्य इ. ट्रॉपोस्फियरला पुढील वातावरणातील थर, स्ट्रॅटोस्फियरपासून वेगळे करणाऱ्या थराला ट्रॉपोपॉज म्हणतात. हे अत्यंत कमी तापमानाचे क्षेत्र आहे.

चंद्र हा पृथ्वीचा नैसर्गिक उपग्रह आहे आणि आपल्यासाठी सर्वात जवळचा खगोलीय पिंड आहे. चंद्राचे सरासरी अंतर 384,000 किलोमीटर आहे, चंद्राचा व्यास सुमारे 3,476 किमी आहे. वातावरणाद्वारे संरक्षित नसल्यामुळे, चंद्राची पृष्ठभाग दिवसा +110 डिग्री सेल्सियस पर्यंत गरम होते आणि रात्री -120 डिग्री सेल्सियस पर्यंत थंड होते. त्यापैकी एक जीन्स आणि ल्यापुनोव्हच्या सिद्धांतांवर आधारित आहे - पृथ्वी खूप वेगाने फिरली आणि तिच्या पदार्थाचा काही भाग फेकून दिला, दुसरा - पृथ्वीच्या उत्तीर्ण खगोलीय शरीराच्या कॅप्चरवर. सर्वात तर्कसंगत गृहीतक अशी आहे की पृथ्वी एका ग्रहाशी टक्कर झाली ज्याचे वस्तुमान मंगळाच्या वस्तुमानाशी संबंधित आहे, जे उच्च कोनात घडले, परिणामी ढिगाऱ्याची एक मोठी वलय तयार झाली, ज्यामुळे चंद्राचा आधार बनला. ते सूर्याजवळ उच्च तापमानात सर्वात आधीच्या प्री-मेटलिक कंडेनसेटमुळे तयार झाले.

मंगळ हा सूर्यमालेतील चौथा ग्रह आहे. त्याचा व्यास जवळजवळ दुप्पट आहे पृथ्वीपेक्षा लहानआणि शुक्र. सूर्यापासून सरासरी अंतर 1.52 AU आहे. त्यात फोबोस आणि डिमॉस असे दोन उपग्रह आहेत.

हा ग्रह वायूच्या कवचाने झाकलेला आहे - एक वातावरण ज्याची घनता पृथ्वीपेक्षा कमी आहे. त्याची रचना शुक्राच्या वातावरणासारखी आहे आणि त्यात 2.7% नायट्रोजनसह 95.3% कार्बन डायऑक्साइड मिश्रित आहे.

मंगळावरील सरासरी तापमान हे पृथ्वीच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या कमी असते, सुमारे -40° से. -125°C पर्यंत पोहोचू शकते. मंगळाचे पातळ वातावरण जास्त काळ उष्णता टिकवून ठेवण्यास सक्षम नसल्यामुळे तापमानात असे अचानक बदल होतात. ग्रहाच्या पृष्ठभागावर जोरदार वारे वाहतात, ज्याचा वेग 100 मीटर/से पर्यंत पोहोचतो.

मंगळाच्या वातावरणात पाण्याची वाफ फारच कमी असते, परंतु कमी दाब आणि तापमानात ते संपृक्ततेच्या जवळ असते आणि अनेकदा ढगांमध्ये जमा होते. स्वच्छ हवामानात मंगळाच्या आकाशात गुलाबी रंग असतो, जो धूळ कणांवर सूर्यप्रकाश पसरणे आणि ग्रहाच्या नारिंगी पृष्ठभागाद्वारे धुकेच्या प्रकाशामुळे स्पष्ट होतो.

मंगळाचा पृष्ठभाग पहिल्या दृष्टीक्षेपात चंद्रासारखा दिसतो. तथापि, प्रत्यक्षात त्याचे आराम खूप वैविध्यपूर्ण आहे. मंगळाच्या दीर्घ भूगर्भशास्त्रीय इतिहासादरम्यान, ज्वालामुखीच्या उद्रेकाने त्याची पृष्ठभाग बदलली आहे.

.3 महाकाय ग्रह

महाकाय ग्रह हे सूर्यमालेतील चार ग्रह आहेत: गुरु, शनि, युरेनस, नेपच्यून. हे ग्रह, ज्यांची संख्या समान आहे शारीरिक गुणधर्म, ज्याला बाह्य ग्रह देखील म्हणतात.

पार्थिव ग्रहांच्या विपरीत, ते सर्व वायू ग्रह आहेत, त्यांचे आकार आणि वस्तुमान लक्षणीयरीत्या आहेत, कमी घनता, शक्तिशाली वातावरण, जलद रोटेशन, तसेच रिंग्ज (पार्थिव ग्रहांकडे नसताना) आणि मोठ्या संख्येने उपग्रह.

महाकाय ग्रह त्यांच्या अक्षांभोवती खूप वेगाने फिरतात; गुरु ग्रहाला एक क्रांती पूर्ण करण्यासाठी 10 तासांपेक्षा कमी वेळ लागतो. शिवाय, महाकाय ग्रहांचे विषुववृत्तीय क्षेत्र ध्रुवीय ग्रहांपेक्षा वेगाने फिरतात.

महाकाय ग्रह सूर्यापासून दूर आहेत आणि ऋतूंचे स्वरूप काहीही असो, कमी तापमान त्यांच्यावर कायम असते. गुरूवर कोणतेही ऋतू नसतात, कारण या ग्रहाचा अक्ष त्याच्या कक्षेच्या समतलाला जवळजवळ लंब असतो.

महाकाय ग्रह वेगळे आहेत मोठ्या संख्येनेउपग्रह; बृहस्पतिला आतापर्यंत त्यापैकी 16 सापडले आहेत, शनि - 17, युरेनस - 16, आणि फक्त नेपच्यून - 8. विशाल ग्रहांचे एक उल्लेखनीय वैशिष्ट्य म्हणजे वलय, जे केवळ शनीवरच नाही तर गुरू, युरेनस आणि नेपच्यूनवर देखील उघडलेले आहेत. .

मुख्य वैशिष्ट्यमहाकाय ग्रहांची रचना अशी आहे की या ग्रहांना ठोस पृष्ठभाग नसतात, कारण ते मुख्यतः हायड्रोजन आणि हेलियम असतात. IN वरचे स्तरबृहस्पतिच्या हायड्रोजन-हिलियम वातावरणात, अशुद्धतेच्या स्वरूपात, रासायनिक संयुगे, हायड्रोकार्बन्स (इथेन, ऍसिटिलीन), तसेच फॉस्फरस आणि सल्फर असलेली विविध संयुगे असतात, ज्यामुळे वातावरणाचा तपशील लाल-तपकिरी रंगात रंगतो. पिवळे रंग. अशा प्रकारे, माझ्या स्वत: च्या मार्गाने रासायनिक रचनामहाकाय ग्रह पार्थिव ग्रहांपेक्षा खूप वेगळे आहेत.

कवच, आवरण आणि गाभा असलेल्या पार्थिव ग्रहांच्या विपरीत, गुरूवर वातावरणाचा भाग असलेला वायू हायड्रोजन द्रव आणि नंतर घन (धातू) अवस्थेत जातो. अशा असामान्य देखावा एकत्रीकरणाची अवस्थाहायड्रोजन अधिक खोलवर जाताना दाब वाढण्याशी संबंधित आहे.

सूर्यमालेच्या एकूण वस्तुमानाच्या 99.5% (सूर्य वगळता) विशाल ग्रहांचा वाटा आहे. चार महाकाय ग्रहांपैकी, सर्वोत्कृष्ट अभ्यास केलेला गुरू हा या गटातील सर्वात मोठा आणि सूर्याच्या सर्वात जवळचा ग्रह आहे. ते 3 पृथ्वीच्या व्यासापेक्षा 11 पट मोठे आणि वस्तुमानात 300 पट मोठे आहे. सूर्याभोवती फिरण्याचा कालावधी सुमारे 12 वर्षे आहे.

महाकाय ग्रह सूर्यापासून खूप दूर असल्याने त्यांचे तापमान (नुसार किमानत्यांच्या ढगांच्या वर) खूप कमी आहे: गुरूवर - 145 डिग्री सेल्सिअस, शनिवर - 180 डिग्री सेल्सियस, युरेनस आणि नेपच्यूनवर आणखी कमी.

गुरूची सरासरी घनता 1.3 g/cm3 आहे, युरेनस 1.5 g/cm3 आहे, नेपच्यून 1.7 g/cm3 आहे आणि शनि ग्रह 0.7 g/cm3 आहे, म्हणजेच पाण्याच्या घनतेपेक्षा कमी आहे. कमी घनता आणि हायड्रोजनची विपुलता हे महाकाय ग्रहांना उर्वरित ग्रहांपेक्षा वेगळे करतात.

सूर्यमालेतील अशा प्रकारची एकमेव निर्मिती म्हणजे शनिभोवती अनेक किलोमीटर जाडीची सपाट रिंग आहे. हे ग्रहाच्या विषुववृत्ताच्या समतलामध्ये स्थित आहे, जे त्याच्या कक्षाच्या समतलाकडे 27° ने झुकलेले आहे. म्हणून, सूर्याभोवती शनीच्या ३० वर्षांच्या क्रांतीदरम्यान, रिंग आपल्याला एकतर अगदी उघडी किंवा अगदी काठावर दिसते, जेव्हा ती फक्त मोठ्या दुर्बिणींमध्ये एक पातळ रेषा म्हणून दिसू शकते. या रिंगची रुंदी एवढी आहे की, जर ती घन असते, तर ती गुंडाळू शकते पृथ्वी.

निष्कर्ष

अशाप्रकारे, विश्वाच्या उत्पत्तीचे दोन सिद्धांत आहेत: स्थिर अवस्थेचा सिद्धांत, ज्यानुसार पदार्थ, ऊर्जा, अवकाश आणि वेळ नेहमीच अस्तित्वात आहे आणि महास्फोटाचा सिद्धांत, ज्यामध्ये असे म्हटले आहे की विश्व प्रकट होते. एक असीम गरम ब्लॉब असण्यासाठी, अचानक स्फोट झाला, परिणामी ढगांचे स्वरूप दिसू लागले ज्यातून नंतर आकाशगंगा उदयास आल्या.

ग्रह निर्मितीच्या प्रक्रियेवर तीन दृष्टिकोन व्यापक झाले आहेत: 1) सूर्य (आय. कांत) सारख्याच वायू आणि धुळीच्या ढगातून ग्रहांची निर्मिती झाली; 2) ज्या ढगातून ग्रह तयार झाले ते सूर्याने आकाशगंगेच्या केंद्राभोवती फिरताना पकडले (O.Yu. Shmidt); ३) हा ढग त्याच्या उत्क्रांतीदरम्यान सूर्यापासून वेगळा झाला
(पी. लाप्लेस, डी. जीन्स इ.). पृथ्वीचे अस्तित्व 2 कालखंडात विभागले गेले आहे: प्रारंभिक इतिहास आणि भूवैज्ञानिक इतिहास. पृथ्वीचा प्रारंभिक इतिहास विकासाच्या अशा टप्प्यांद्वारे दर्शविला जातो: जन्माचा टप्पा, बाह्य गोलाचा वितळण्याचा टप्पा आणि प्राथमिक कवच टप्पा (चंद्राचा टप्पा). भूवैज्ञानिक इतिहास - हा संपूर्ण ग्रह म्हणून पृथ्वीच्या विकासाचा कालावधी आहे, विशेषत: त्याचे कवच आणि नैसर्गिक वातावरण. पृथ्वीच्या भूगर्भीय इतिहासात वातावरणाचा उदय आणि पाण्याच्या वाफेचे द्रव पाण्यात होणारे संक्रमण हे वैशिष्ट्य आहे; बायोस्फीअरची उत्क्रांती ही सेंद्रिय जगाच्या विकासाची प्रक्रिया आहे, ज्यापासून सुरुवात होते प्रोटोझोआ सेलआर्चियन कालखंड, आणि सेनोझोइक काळात सस्तन प्राण्यांच्या उदयाने समाप्त झाला.

पृथ्वीच्या जन्माच्या प्रक्रियेची स्वतःची वैशिष्ट्ये होती. अंदाजे 4.6-3.9 अब्ज वर्षांपूर्वी, त्यावर आंतरग्रहीय मोडतोड आणि उल्कापिंडांनी जोरदार भडिमार केला होता. गुरुत्वाकर्षणाच्या प्रभावाखाली प्राथमिक पदार्थ संकुचित झाला आणि बॉलचा आकार घेतला, ज्याची खोली गरम झाली.

मिक्सिंग प्रक्रिया झाल्या, रासायनिक अभिक्रिया झाल्या, हलके खडक खोलीपासून पृष्ठभागापर्यंत पिळून काढले गेले आणि पृथ्वीचे कवच तयार झाले, जड खडक आतच राहिले. गरम ज्वालामुखीच्या हिंसक क्रियाकलापांसह होते, बाष्प आणि वायू बाहेर फुटले.

ग्रह सूर्यापासून खालील क्रमाने स्थित आहेत: बुध, शुक्र, पृथ्वी, मंगळ, गुरू, शनि, युरेनस, नेपच्यून, प्लूटो.

स्थलीय ग्रह आहेत कठिण कवचमहाकाय ग्रहांच्या विपरीत, जे वायूमय आहेत. महाकाय ग्रह अनेक वेळा अधिक ग्रहपृथ्वीवरील गट. इतर ग्रहांच्या तुलनेत महाकाय ग्रहांची सरासरी घनता कमी असते. स्थलीय ग्रहांना कवच, आवरण आणि गाभा असतो, तर गुरू ग्रहावर वातावरणात समाविष्ट असलेला वायू हायड्रोजन प्रथम द्रवपदार्थात जातो, नंतर घन धातूच्या टप्प्यात जातो. हायड्रोजनच्या अशा एकूण अवस्था दिसणे हे खोलवर डुबकी मारताना दाबात तीव्र वाढीशी संबंधित आहे. महाकाय ग्रहांमध्ये शक्तिशाली वातावरण आणि वलय देखील असतात.

संदर्भग्रंथ

1.ग्रोमोव्ह ए.एन. आश्चर्यकारक सौर यंत्रणा. एम.: एक्समो, 2012. -470 पी. सह. 12-15, 239-241, 252-254, 267-270.

2.गुसेखानोव एम.के. आधुनिक नैसर्गिक विज्ञानाच्या संकल्पना: पाठ्यपुस्तक. एम.: "डॅशकोव्ह अँड को", 2007. - 540 पी. सह. ३०९, ३१०-३१२, ३१७-३१९, ३१५-३१६.

.डबनिशेवा टी.या. आधुनिक नैसर्गिक विज्ञानाच्या संकल्पना: विद्यापीठातील विद्यार्थ्यांसाठी पाठ्यपुस्तक. एम.: "अकादमी", 2006. - 608 पी. सह. ३७९, ३८०

.महाकाय ग्रहांची वैशिष्ट्ये: #"justify">. सूर्यमालेची रचना: http://o-planete.ru/zemlya-i-vselennaya/stroenie-solnetchnoy-sistem.html

शिकवणी

एखाद्या विषयाचा अभ्यास करण्यासाठी मदत हवी आहे?

आमचे विशेषज्ञ तुम्हाला स्वारस्य असलेल्या विषयांवर सल्ला देतील किंवा शिकवण्याच्या सेवा प्रदान करतील.
तुमचा अर्ज सबमिट करासल्ला मिळवण्याच्या शक्यतेबद्दल शोधण्यासाठी आत्ताच विषय सूचित करत आहे.