700 juta tahun - begitu lama sistem solar kita terbentuk. Masa yang singkat pada skala Alam Semesta. Tetapi semua peristiwa penting untuk "keluarga suria" kami berjaya berlaku selama ini. Apakah mereka?
Pada mulanya ada awan
Semuanya bermula sekitar 4 bilion 600 juta tahun yang lalu. Pada masa itulah awan debu molekul yang besar, diam-diam melayang di Bima Sakti, tiba-tiba mulai menyusut. Ini berlaku berkat supernova yang meletus di dekatnya, gelombang kejutan yang melintasi seluruh awan dan menimbulkan keruntuhan graviti. Dan letupan bintang raksasa memenuhi awan dengan gas dan elemen berat - besi dan uranium, yang kemudian menjadi batu bata yang membentuk sistem suria.
Mampatan sangat cepat. Selain itu, awan juga berputar. Faktanya adalah bahawa segala sesuatu di sekitar kita, termasuk galaksi, berputar berterusan. Putaran adalah sebahagian daripada fizik keruntuhan bintang. Ketika graviti muncul di awan debu gas, ia tidak hanya mulai berputar lebih cepat, tetapi juga meratakan ke dalam cakera. Di bawah keadaan pemampatan yang cepat dan putaran yang huru-hara, gas dan habuk mula padat ke banyak gumpalan. Benjolan ini tidak lebih dari bintang masa depan.
Tidak lama lagi, sebahagian awan ini akan menjadi sistem suria yang terpecah-pecah, di tengah-tengah protostar yang terang akan bersinar. Ia akan mula menyerap debu dan gas, yang kemudian terdiri dari nebula suria. Sebilangan besar "sampah" ini akan berada di kedalaman Matahari, dan planet, satelit, asteroid dan juga diri kita terbentuk dari sisa-sisa yang masih kecil.
Sistem suria bukan satu-satunya "anak" dari awan gas dan debu yang besar, pada masa yang sama "saudara" - sistem bintang lain - "dilahirkan" dengannya.
Kita dapat melihat perkara yang sama hari ini di buruj Orion, di mana awan molekul raksasa membentang ratusan tahun cahaya. Di beberapa tempat, bintang muda terlihat terbentuk dari gumpalan ini, seperti bola disko raksasa, menerangi gas di sekitarnya dengan semua warna pelangi.
Video promosi:
Nebula Orion
Foto: NASA
Hari ini terdapat dua pendekatan untuk pembentukan sistem planet. Salah satunya adalah pengembangan idea-idea saintis Soviet Viktor Safronov, yang disebut sebagai model penambahan pada inti. Menurut model ini, pada mulanya kosong planet ini terbentuk, embrio, inti berbatu, di mana gas kemudian menyala, dan planet raksasa seperti Musytari, Saturnus atau planet gergasi lain terbentuk. Pendekatan kedua dikaitkan dengan percubaan untuk menjelaskan pembentukan planet dalam cakera protoplanet dengan mekanisme yang sama yang membawa kepada pembentukan bintang, iaitu, ketidakstabilan graviti. Sekiranya cakera cukup besar, dan terdapat banyak masalah di dalamnya, maka beberapa ketidaksamaan dapat terbentuk, yang akan dimampatkan di bawah pengaruh graviti mereka sendiri. Sekiranya mereka cukup besar, mereka akan jatuh ke dalam,runtuh dan berubah menjadi planet besar. Dalam komuniti saintifik, yang pertama, teori Safronov mengenai pembentukan planet, masih mempunyai kelebihan.
Planet
Pada masa "bayi", sistem suria tidak memiliki planet. Matahari itu sendiri tidak wujud seperti itu - hanya ada protostar kecil, cahaya dari mana sangat redup kerana terkumpulnya gas dan debu di sekitarnya. Walau bagaimanapun, planet-planet akan terbentuk dengan cepat.
Bahan untuk "pembuatan" mereka dibahagikan kepada beberapa "lapisan" bergantung pada suhu cakera. Lebih dekat dengan protosun, pada suhu melebihi 2 ribu darjah, semuanya menguap. Pada jarak 8 juta km, terdapat garis batu di mana logam dan mineral mengukuhkan. Batas seterusnya biasanya disebut garis salji - ini adalah batas atas sistem suria dalaman. Air, metana dan amonia terdapat di sini hanya dalam bentuk ais. Tetapi mengapa kita bercakap mengenai bahan-bahan ini? Sederhana - terdapat sebahagian besar dari mereka di sistem suria, terutama air. Ini semua komponen hidrogen dalam satu bentuk atau yang lain, dan hidrogen adalah unsur paling banyak dalam sistem suria pada masa itu.
Kedua-dua unsur ini dan unsur-unsur lain disatukan oleh satu perkara - mereka masih ada di sini dalam bentuk zarah mikroskopik. Tetapi tidak lama lagi, dengan pertambahan, mereka akan mulai tertarik satu sama lain, dan mereka akan berubah menjadi batu dan kepingan ais, yang pada gilirannya juga akan menarik bersama. Mereka membentuk kepingan batu yang lebih kurang (kira-kira 1 km dengan 1.5 km), yang disebut planetesimals. Ini adalah bahan binaan pertama dari mana protoplanet, "embrio" planet, akan terbentuk dalam 3 juta tahun.
Visi artistik garis salji
Foto: ESA
Gergasi gas
Sementara itu, ukuran protoplanet serupa dengan Bulan. Bertembung antara satu sama lain, mereka membentuk planet besar. Planet-planet planet suria - Merkurius, Venus, Bumi dan Marikh - ternyata kecil, lebih kecil daripada yang luar, kerana mereka kurang mendapat bahan binaan (lebih dekat dengan bintang, di mana cukup panas kerana radiasinya, ais tidak dapat mengembun, tidak dapat mengembun air, ammonia dan gas lain dalam bahan pepejal, oleh itu hanya planet berbatu yang dapat terbentuk di sana, jadi planet-planet ini kurang besar, kerana lebih sedikit bahan yang tersedia untuk pembentukannya).
Secara harfiah dalam 3 juta tahun, raksasa sistem suria muncul - Musytari beku muda. Sebelum menjadi gergasi gas, Musytari adalah bumi super - planet berbatu besar dengan jisim beberapa kali dari Bumi. Ia terus berkembang, menarik protoplanet baru untuk dirinya sendiri. Kerana jisimnya, Musytari menjadi "perompak graviti". Seperti pembersih vakum ruang, ia menyerap semua gas di jalannya dan dalam 100 ribu tahun telah meningkat 90% jisimnya sekarang.
Planet lain di sistem suria luar - Saturnus, Uranus dan Neptunus - mengikuti contoh "hooligan" nya. Dan walaupun sebahagian besar dari mereka gagal mengumpulkan jisim "otot" yang meyakinkan, Musytari dan Zuhal akhirnya menyerap 92% daripada semua bahan bukan solar!
Terima kasih kepada "kerakusan" kedua-dua raksasa ini, lebih dari 10 juta tahun kewujudan sistem suria muda, hampir semua gas di dalamnya, khususnya hidrogen dan helium, yang menyebabkan Musytari dan Saturnus tumbuh begitu cepat, kehabisan. "Keserakahan" mereka yang tidak dapat ditindas, bagaimanapun, bermain di tangan saudara mereka yang "sederhana" Bagaimanapun, jika Musytari dan Saturnus tidak menarik semua gas dan debu, kita dapat memikirkan Matahari kita hanya sebagai cakera kabur yang agak redup. Namun, mereka tidak dapat - tanpa adanya cahaya matahari yang normal, kehidupan di planet kita hampir tidak dapat mencapai berbagai jenis sehingga makhluk aneh seperti Homo sapiens muncul di dalamnya. Matahari, bagaimanapun, menyumbang kepada perkara itu sendiri. Bagaimanapun, ia terus menyerap hidrogen dan helium, jika tidak, ia tidak akan bertambah seperti ini, dan tetap menjadi protostar. Musytari, dengan cara, boleh menjadi bintang sendiri,jika ia mempunyai jisim yang jauh lebih besar.
Kelahiran kedua Matahari
Matahari kita dilahirkan dua kali. Bintang yang telah kita bicarakan setakat ini hanyalah protosun. Pada awal hidupnya, spektrum cahayanya berbeza. Protosun sama bertenaga seperti sekarang, tetapi lebih merah. Pada usia 50 juta tahun, peristiwa penting berlaku dengan sistem suria - bintang kita mencapai suhu dan tekanan yang kritikal, dan reaksi nuklear bermula di terasnya. Dengan tenaga bom hidrogen, protosun kami meletup dan lahirlah bintang baru yang baru.
Planet dalaman
Matahari sudah matang, dan Musytari, Saturnus, Uranus dan Neptunus yang terbentuk terbang di atas garis salji. Sementara itu, di kawasan pedalaman yang panas, di mana terdapat banyak batu dan gas kecil, kekacauan terjadi ketika protoplanet kecil terus berlanggar dan tumbuh.
Pembentukan planet dalaman sistem suria berlangsung 10 kali lebih lama daripada pembentukan gergasi gas. Setelah 75 juta tahun, proses ini telah berakhir. Debu "pertempuran" ini hilang, dan garis besar empat planet dalaman - Merkurius, Venus, Bumi dan Marikh - muncul dari kedalaman ruang.
Walau bagaimanapun, masa kecil Bumi kita sukar. Pada saat proto bumi mencapai ukurannya saat ini dan mengambil orbit yang stabil, ia memiliki pengejar ruang. Dipercayai bahawa pada tahap awal pengembangan, Bumi disertai oleh protoplanet lain - Thea. Ia mempunyai orbit hampir sama dengan Bumi. Dia benar-benar mengikuti tumitnya. Tidak menghairankan bahawa "kawalan" semacam itu cepat atau lambat harus menghasilkan "konflik" yang sengit - planet-planet bertembung. Dan sekali lagi, bencana besar berubah menjadi ciptaan hebat - dari puing-puing Thea dan Bumi itu sendiri, sebuah satelit - Bulan terbentuk (baca tentang ini dalam edisi terakhir majalah dalam artikel "Sejarah Bumi dalam 30 minit"). Setelah bertahan dari bencana dan membentuk Bulan, Bumi telah menjadi salah satu planet paling stabil di sistem suria dalaman. Ini mungkin sebab lainmengapa kehidupan muncul di atasnya (sekurang-kurangnya, sangat pelbagai).
Cincin Asteroid dan Sabuk Kuiper
Nampaknya pembentukan planet sudah berakhir, tetapi antara Marikh dan Musytari hingga hari ini ada cincin yang seharusnya sudah lama berubah menjadi planet lain. Tetapi kelahirannya tidak mungkin - "nasib penjahat" dalam bentuk Musytari raksasa tidak membenarkannya terbentuk: daya graviti planet gas terus mendorong asteroid bersama-sama dan menghalangi mereka untuk saling tertarik.
Lebih dekat ke pinggir sistem suria, di luar orbit Neptunus, adalah cincin asteroid lain - tali pinggang Kuiper. Ia mengandungi banyak batu dan ais, tetapi semuanya terbang jauh dari satu sama lain sehingga hampir tidak pernah bertabrakan, oleh itu mereka tidak membentuk planet.
Objek tali pinggang utama ditunjukkan dengan warna hijau, cakera yang tersebar - berwarna jingga. Keempat planet luar diserlahkan dengan warna biru, asteroid Trojan Neptunus dengan warna kuning, dan Musytari berwarna merah jambu. Kemunculan jurang di bahagian bawah gambar disebabkan oleh adanya jalur Bima Sakti di kawasan ini, menyembunyikan objek samar
Selain cincin asteroid dan tali pinggang Kuiper, terdapat wilayah sfera hipotetis di sistem suria yang disebut awan Oort. Dialah yang, menurut banyak penyelidik, dianggap "tanah air" komet jangka panjang. Dan walaupun keberadaan awan Oort tidak disahkan secara instrumen, banyak data tidak langsung menunjukkan keberadaannya. Awan Oort dipercayai merupakan sisa cakera protoplanet asal yang terbentuk di sekitar Matahari kira-kira 4.6 bilion tahun yang lalu. Hipotesis yang diterima umum adalah bahawa objek Oort Cloud pada asalnya terbentuk lebih dekat dengan Matahari dalam proses yang sama dengan planet dan asteroid terbentuk, tetapi interaksi graviti dengan planet gergasi muda seperti Musytari melemparkan objek ini ke orbit elips atau parabola yang sangat memanjang. …
Pengeboman akhir-akhir ini
Namun, 50 juta tahun selepas kelahiran sistem suria, terdapat 100 kali lebih banyak badan di tali pinggang Kuiper dan cincin asteroid daripada hari ini. Kesemuanya telah memainkan peranan yang merosakkan tetapi sangat penting dalam evolusi planet-planet dalaman berbatu, termasuk Bumi kita.
Walau bagaimanapun, penyebab drama tersebut adalah gergasi gas, yang mengorbit orbitnya hampir menghancurkan sistem suria. Ketika Musytari bergema dengan Saturnus, kegembiraan graviti timbul dan malapetaka terjadi - planet-planet yang tersebar di seluruh sistem suria. Dua planet, Neptunus dan Uranus, paling menderita. Orbit mereka terbalik.
Resonans Musytari-Saturnus telah menipiskan tali pinggang asteroid dan tali pinggang Kuiper dengan teliti. 99% badan di tali pinggang asteroid dan Kuiper tersebar, kebanyakannya berada di luar sistem suria. Tetapi ada yang masuk. Bumi, seperti planet berbatu yang lain, berada di garis api. Peristiwa ini dikenali sebagai pengeboman berat akhir-akhir ini. Tetapi prinsip "tanpa lapisan perak" berfungsi lagi. Banyak saintis percaya bahawa tepatnya pengeboman itu dapat membawa air ke Bumi, dan pada masa yang sama mineral organik dan zat dari mana kehidupan kemudian berkembang.
Sejak itu, sejauh pengetahuan sains moden, tidak ada bencana serius dalam sistem suria. Ramai yang menganggapnya tidak biasa jika dibandingkan dengan sistem lain yang serupa kerana kestabilannya. Adakah kita istimewa?..
Sistem suria seharusnya wujud selama kira-kira 5 bilion tahun lagi - sehingga tindak balas termonuklear di pedalaman matahari berhenti dan ia mengembang. Apabila ini berlaku, ia akan berubah menjadi gergasi merah dan menelan Merkurius, Venus, dan mungkin Bumi kita. Tetapi walaupun planet kita menghindari takdir ini, kehidupan di atasnya akan menjadi mustahil kerana berdekatan dengan matahari raksasa. Zon yang boleh dihuni akan beralih ke pinggir sistem planet. Namun, kerana luas permukaan yang sangat meningkat, Matahari akan menjadi bintang yang jauh lebih sejuk daripada sebelumnya. Selepas itu, sistem kita akan menghadapi tragedi yang lebih besar lagi - Matahari akan mulai menyusut lagi. Ini akan berterusan sehingga berubah menjadi kerdil putih - inti bintang, objek yang sangat padat separuh dari jisim bintang yang asal, tetapi hanya ukuran Bumi. Proses "mati" Matahari, seperti yang lain di dunia ini, bermula pada saat kelahirannya. Ketika matahari membakar simpanan bahan bakar hidrogen, tenaga yang dilepaskan untuk menyokong inti cenderung habis, menyebabkan bintang berkontraksi. Ini meningkatkan tekanan di bahagian dalamnya dan memanaskan inti, sehingga mempercepat pembakaran bahan bakar. Akibatnya, Matahari bersinar sekitar sepuluh peratus setiap 1,1 miliar tahun, dan akan menyinari 40% lagi selama 3,5 miliar tahun akan datang. Hasilnya, Matahari bersinar sekitar sepuluh peratus setiap 1,1 miliar tahun, dan akan menyinari 40% lagi selama 3,5 miliar tahun akan datang. Akibatnya, Matahari bersinar sekitar sepuluh peratus setiap 1,1 miliar tahun, dan akan menyinari 40% lagi selama 3,5 miliar tahun akan datang.
