كيف تم تشكيل زحل؟

هناك نوعان من النظريات حول كيفية تكوين الكواكب في النظام الشمسي. يعمل تراكم النواة الأول والأكثر قبولًا على نطاق واسع بشكل جيد مع تكوين الكواكب الأرضية ولكنه يواجه مشاكل مع الكواكب العملاقة مثل زحل. الطريقة الثانية ، وهي طريقة عدم استقرار القرص ، قد تكون مسؤولة عن تكوين الكواكب العملاقة.



فنان



تصور الفنان للسديم الشمسي لنظامنا الشمسي ، سحابة الغاز والغبار التي تشكلت منها الكواكب.(مصدر الصورة: حقوق الطبع والنشر للرسم ويليام ك.هارتمان ، معهد علوم الكواكب ، توكسون)

نموذج التراكم الأساسي



منذ ما يقرب من 4.6 مليار سنة ، كان النظام الشمسي عبارة عن سحابة من الغبار والغاز تُعرف بالسديم الشمسي. أدت الجاذبية إلى انهيار المادة على نفسها عندما بدأت في الدوران ، مكونة الشمس في مركز السديم.

مع شروق الشمس ، بدأت المواد المتبقية تتجمع معًا. تتجمع الجسيمات الصغيرة معًا ، مرتبطة بقوة الجاذبية ، في جزيئات أكبر. جرفت الرياح الشمسية العناصر الأخف ، مثل الهيدروجين والهيليوم ، من المناطق القريبة ، تاركة فقط المواد الصخرية الثقيلة لتكوين عوالم أرضية. ولكن بعيدًا ، كان للرياح الشمسية تأثير أقل على العناصر الأخف ، مما سمح لها بالاندماج في عمالقة الغاز مثل زحل. في هذا الطريق، الكويكبات والمذنبات والكواكب والأقمار خلقت.

ال تكوين زحل هو غاز الهيدروجين الخفيف بالكامل تقريبًا ، ويتكون جزء كبير منه أيضًا من الهيليوم. توجد آثار صغيرة لعناصر أخرى في جو زحل ، أيضا. من أجل التقاط هذه الغازات ، احتاج زحل إلى تكوين قلبه الضخم بسرعة. يمكن للنواة الضخمة بعد ذلك أن تلتقط الجاذبية العناصر الأخف قبل أن تجرفها الرياح الشمسية بعيدًا.



نموذج عدم استقرار القرص

لكن الحاجة إلى تكوين سريع للكواكب الغازية العملاقة هي إحدى مشاكل تراكم النواة. وفقًا للنماذج ، تستغرق العملية عدة ملايين من السنين ، وهي فترة أطول من توفر الغازات الخفيفة في النظام الشمسي المبكر. في الوقت نفسه ، يواجه نموذج التراكم الأساسي مشكلة الهجرة ، حيث من المحتمل أن تتصاعد الكواكب الصغيرة في الشمس في فترة زمنية قصيرة.

وفقًا لنظرية جديدة نسبيًا ، عدم استقرار القرص ، فإن كتل الغبار والغاز مرتبطة ببعضها البعض في وقت مبكر من عمر النظام الشمسي. بمرور الوقت ، تندمج هذه التكتلات ببطء في كوكب عملاق. يمكن أن تتشكل هذه الكواكب بشكل أسرع من منافسيها الأساسيين المتراكمين ، وأحيانًا في أقل من ألف عام ، مما يسمح لهم بحبس الغازات الأخف وزنا سريعة التلاشي. كما أنها تصل بسرعة إلى كتلة استقرار في المدار تمنعها من زحف الموت نحو الشمس.



مع استمرار العلماء في دراسة الكواكب داخل النظام الشمسي ، وكذلك حول النجوم الأخرى ، سوف يفهمون بشكل أفضل كيفية تشكل زحل وإخوته.

- نولا تايلور ريد ، مساهم في ProfoundSpace.org

متعلق ب: