Планетезималь
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( сентябрь 2019 г. ) |
Планетезимали ( / ˌ p l æ n ɪ ˈ t ɛ s ɪ m əl z / ) — твердые объекты, которые, как полагают, существуют в протопланетных дисках и дисках обломков . Считается, что они образовались в Солнечной системе около 4,6 миллиардов лет назад и помогают изучать ее формирование .
Формирование
[ редактировать ]Широко распространенная теория формирования планет , планетезимальная гипотеза Виктора Сафронова , утверждает, что планеты формируются из частиц космической пыли , которые сталкиваются и слипаются , образуя все более крупные тела. Как только тело достигает размера около километра, составляющие его зерна могут притягиваться друг к другу напрямую за счет взаимной гравитации размером с Луну , что чрезвычайно способствует дальнейшему росту в протопланеты . Вместо этого тела меньшего размера должны полагаться на броуновское движение или турбулентность, чтобы вызвать столкновения, ведущие к прилипанию. Механика столкновений и механизмы прилипания сложны. [2] [3] Альтернативно, планетезимали могут образовываться в очень плотном слое пылинок, который подвергается коллективной гравитационной нестабильности в средней плоскости протопланетного диска, или в результате концентрации и гравитационного коллапса роев более крупных частиц в потоковых нестабильностях . [4] Многие планетезимали в конечном итоге распадаются во время сильных столкновений, например, 4 Весты. [5] и 90 Антиопа может иметь, [6] но некоторые из самых крупных из них могут пережить такие столкновения и вырасти в протопланеты, а позже и в планеты.
Планетезимали Солнечной системы.
[ редактировать ]Было высказано предположение, что около 3,8 миллиардов лет назад, после периода, известного как Поздняя тяжелая бомбардировка , большинство планетезималей в Солнечной системе были либо полностью выброшены 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 ). Некоторые планетезимали, возможно, были запечатлены как спутники, такие как Феба (спутник Сатурна ) и многие другие маленькие спутники с большим наклонением планет-гигантов.
Планетезимали, дошедшие до наших дней, представляют ценность для науки, поскольку содержат информацию о формировании Солнечной системы . Хотя их внешняя поверхность подвергается интенсивному солнечному излучению, которое может изменить их химический состав, внутри они содержат первозданный материал, практически нетронутый с момента образования планетезимали. Это делает каждую планетезималь « капсулой времени », и их состав может раскрыть условия Солнечной туманности, из которых сформировалась наша планетная система. Самыми примитивными планетезималями, посещаемыми космическими аппаратами, являются контактная двойная система Аррокот . [7]
Определение планетезимали
[ редактировать ]Слово «планетезималь» происходит от слова «бесконечно малый» и означает «крайне малую часть планеты». [ нужна ссылка ]
Хотя это название всегда применяется к малым телам в процессе формирования планет , некоторые ученые также используют термин планетезималь в качестве общего термина для обозначения многих малых тел Солнечной системы , таких как астероиды и кометы , которые остались после процесса формирования. . Группа ведущих мировых экспертов по формированию планет приняла решение на конференции в 2006 году. [8] на следующем определении планетезимали:
Планетезималь — это твердый объект, возникающий при скоплении вращающихся тел, внутренняя сила которых определяется самогравитацией и на динамику орбиты которых существенно не влияет сопротивление газа . Это соответствует объектам размером более 1 км в солнечной туманности.
Тела, достаточно большие, чтобы не только удерживаться вместе под действием гравитации, но и изменять траекторию сближения камней на расстояниях в несколько радиусов, начинают расти быстрее. Эти тела размером от 100 до 1000 км называются эмбрионами или протопланетами. [9]
В нынешней Солнечной системе эти небольшие тела обычно также классифицируются по динамике и составу и, возможно, впоследствии эволюционировали. [10] [11] [12] стать кометами, объектами пояса Койпера или троянскими астероидами например, . Другими словами, некоторые планетезимали стали другими типами тел после завершения формирования планет, и их можно называть одним или обоими именами.
Приведенное выше определение не одобрено Международным астрономическим союзом , и другие рабочие группы могут принять то же или другое определение. Разделительная линия между планетезималями и протопланетами обычно проводится с точки зрения размера и стадий развития, которые потенциальная планета уже прошла: планетезимали объединяются, образуя протопланету, и протопланеты продолжают расти (быстрее, чем планетезимали). [13] [14] [15]
См. также
[ редактировать ]- Аккреция (астрофизика)
- Разрушенная планета
- Список межзвездных и околозвездных молекул
- Мезопланета
- Планетарная туманность
- Q-PACE — космический корабль для изучения аккреции
- Система колец (астрономия)
Примечания и ссылки
[ редактировать ]- ^ Харрингтон, доктор юридических наук; Виллар, Рэй (24 апреля 2014 г.). «РЕЛИЗ 14-114 Астрономическая криминалистика обнаружила планетарные диски в архиве НАСА Хаббла» . НАСА . Архивировано из оригинала 25 апреля 2014 г. Проверено 25 апреля 2014 г.
- ^ Блюм, Юрген; Вурм, Герхард (2008). «Механизмы роста макроскопических тел в протопланетных дисках». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 46 . Годовые обзоры: 21–56. Бибкод : 2008ARA&A..46...21B . doi : 10.1146/annurev.astro.46.060407.145152 .
- ^ Сингх, Чамкор; Мацца, Марко (2018). «Ранняя стадия агрегации в трехмерном заряженном гранулированном газе». Физический обзор E . 97 (2): 022904. arXiv : 1710.11496 . Бибкод : 2018PhRvE..97b2904S . дои : 10.1103/PhysRevE.97.022904 . ПМИД 29548210 . S2CID 3895707 .
- ^ Полак, Брук; Клар, Хуберт (01 февраля 2023 г.). «Исследование с высоким разрешением формирования планетезималей в результате гравитационного коллапса галечных облаков» . Астрофизический журнал . 943 (2): 125. arXiv : 2211.13318 . Бибкод : 2023ApJ...943..125P . дои : 10.3847/1538-4357/aca58f .
- ^ Сэвидж, Дон; Джонс, Тэмми; Виллард, Рэй (1995). «Астероид или мини-планета? Хаббл нанес на карту древнюю поверхность Весты» . Пресс-релиз с сайта Хаббла STScI-1995-20 . Проверено 17 октября 2006 г.
- ^ Марчис, Франк; Энрикес, Дж. Э.; Эмери, JP; Бертье, Дж.; Декамп, П. (2009). Происхождение двойного астероида главного пояса (90) Антиопа с помощью спектроскопии с разрешением компонентов . Совещание ДПС №41. Американское астрономическое общество . Бибкод : 2009ДПС....41.5610М .
- ↑ Джефф Мур, пресс-релиз New Horizons, NASA TV, 2 января 2019 г.
- ↑ Мастер-класс «От пыли до планетезималей». Архивировано 7 сентября 2006 г. в Wayback Machine.
- ^ Майкл Перриман: Справочник по экзопланетам . Издательство Кембриджского университета, 2011, ISBN 978-0-521-76559-6 , [1] , с. 226, в Google Книгах .
- ^ Морбиделли А. « Происхождение и динамическая эволюция комет и их резервуаров ». arXiv .
- ^ Гомес Р., Левисон Х.Ф., Циганис К., Морбиделли А. 2005, « Происхождение катастрофического периода поздней тяжелой бомбардировки планет земной группы ». Природа , 435 , 466–469.
- ^ Морбиделли А., Левисон Х.Ф., Циганис К., Гомес Р. 2005, « Хаотический захват троянских астероидов Юпитера в ранней Солнечной системе ». Природа , 435 , 462–465.
- ^ Лейнхардт, Зои М.; Ричардсон, Дерек К. (20 мая 2005 г.). «Планетезимали к протопланетам. I. Влияние фрагментации на формирование планет земной группы» . Астрофизический журнал . 625 (1): 427. Бибкод : 2005ApJ...625..427L . дои : 10.1086/429402 . ISSN 0004-637X .
- ^ Коминами, Джунко; Танака, Хидекадзу; Ида, Сигэру (15 ноября 2005 г.). «Орбитальная эволюция и аккреция протопланет, приливно взаимодействующих с газовым диском: I. Эффекты взаимодействия с планетезималями и другими протопланетами» . Икар . Наука об окружающей среде магнитосферы Юпитера. 178 (2): 540–552. Бибкод : 2005Icar..178..540K . дои : 10.1016/j.icarus.2005.05.008 . ISSN 0019-1035 .
- ^ «Планетезималь | Астрономия, Солнечная система и формирование планет | Британника» . www.britanica.com . Проверено 03 января 2024 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Открытие существенной Вселенной Нила Ф. Коминса (2001) [ ISBN отсутствует ]
- Линда Т. Элкинс-Тантон и др.: Планетезимали – ранняя дифференциация и последствия для планет. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, 2017 г., ISBN 978-1107118485 .
