kahdeksan planeettaa meidän aurinkokuntamme ja meidän Aurinko, mittakaavassa kooltaan, mutta ei niinkään kiertoradan… matka. Huomaa, että nämä ovat vain kahdeksan esineitä, jotka täyttävät kaikki kolme planeettojen kriteerit mainitsemat IAU, ja että ne kiertävät Auringon ympäri sisällä vain pari astetta samassa tasossa kuin toinen.,
Wikimedia Commons-käyttäjä WP
kaikki planeetat, kääpiö planeettoja, kuita, asteroideja ja enemmän Aurinkokunnan, vain yksi esine voi olla tihein. Saatat ajatella, perustuu siihen, että gravitaatio on karannut prosessi, joka vain rakentuu itsestään enemmän ja enemmän, että kaikkein massiivinen esineitä kaikki asioita, kuten Jupiter tai jopa Aurinko olisi tihein, mutta ne ovat vähemmän kuin neljännes tiheys Maan.,
saatat mennä eri reittiä, ja ajatella, että maailmoja, jotka ovat valmistettu suurimman osan raskainta elementtejä olisi tihein, liian. Jos näin olisi, Merkurius olisi kuitenkin tihein maailma, eikä se ole, vaan kaikista aurinkokunnassa tunnetuista suurista kohteista maa on kaikista tihein. Tässä on yllättävä tiede miksi.
vertailu planeettojen Aurinkokunnan koon. Maan säde on vain 5% suurempi kuin… Venus, mutta Uranuksen ja Neptunuksen säde on nelinkertainen.,
Lsmpascal Wikimedia Commons
Tiheys on yksi yksinkertaisin ei-olennaisia ominaisuuksia väliä, voit kuvitella. Jokaisella esineellä, joka on olemassa mikroskooppisesta tähtitieteelliseen, on tietty määrä energiaa lepohetkellä siihen, mitä me yleisesti kutsumme massaksi. Nämä esineet vievät myös tietyn määrän tilaa kolmessa ulottuvuudessa: sen, minkä tunnemme tilavuutena. Tiheys on vain näiden kahden ominaisuuden suhde: kappaleen massa jaettuna sen tilavuudella.
itse aurinkokuntamme muodostettiin noin 4.,5 miljardia vuotta sitten, miten kaikki aurinkokunnat muodostuvat: kaasupilvestä, joka supistui ja romahti oman painovoimansa alle. Äskettäin, kiitos observatoriot, kuten ALMA (Atacaman Suuri Millimetri/submillimetre Array), olemme voineet suoraan kuvan ja analysoida protoplanetary levyt, jotka muodostavat noin nämä vastasyntyneet tähdet ensimmäistä kertaa.
protoplanetary disk noin nuori tähti, HL Tauri, kuten valokuvannut ALMA. Aukot…, Levy kertoo uusien planeettojen esiintymisestä, kun taas spektroskooppiset mittaukset paljastavat orgaanisten, hiiltä sisältävien yhdisteiden suuren määrän ja monimuotoisuuden.
ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Joitakin ominaisuuksia kuvan, kuten tämä on silmiinpistävää. Voit nähdä suuri, laajennettu levy noin vasta muodostavien tähti: materiaali, joka synnyttää planeetat, kuut, asteroidit, ulompi (Kuiper-like) vyö, jne. Kiekossa näkyy aukkoja: paikkoja, joissa massiivisia kohteita, kuten planeettoja, on jo muodostumassa., Näet värikoodatun lämpötilagradientin, jossa sisäalueet ovat kuumempia ja ulkoalueet kylmempiä.
mutta sellaista, mitä kuvasta ei näe silmämääräisesti, on erityyppisten materiaalien läsnäolo ja runsaus. Kun monimutkaisia molekyylejä ja jopa orgaanisia yhdisteitä esiintyy koko järjestelmissä, kuten tämä, on olemassa kolme tärkeitä vaikutuksia, jotka kaikki toimivat yhdessä, mitkä elementit päätyvät joka paikkakunnalla, aurinkokunta, että tulokset.,
esimerkki protoplanetary levy, jossa planeetat ja planetesimals muodossa ensin luoda… ”aukot” levyllä kun ne tekevät. Heti kun Keskinen prototähti kuumenee tarpeeksi, se alkaa puhaltaa ympäröivien protoplantaarijärjestelmien kevyimmät alkuaineet pois. Jupiterin tai Saturnuksen kaltaisella planeetalla on tarpeeksi painovoimaa pitääkseen kiinni kevyimmistä alkuaineista, kuten vedystä ja heliumista, mutta maan kaltaisessa matalammassa maailmassa ei.
NAOJ
ensimmäinen tekijä on gravitaatio, joka on aina houkutteleva voima., Levy asia koostuu pienistä hiukkasista, jotka ovat lähempänä sisustus levyn pyörivät aurinkokunnan keskus hieman suuremmilla nopeuksilla kuin ne hieman kauemmaksi, aiheuttaa törmäyksiä hiukkasten välillä, koska ne kulkevat toisiaan tässä kiertoradan tanssia.
Missä hieman suurempia hiukkasia on jo muodostunut, tai jos pienempiä hiukkasia kiinni yhdessä muodostavat suurten, vetovoima on hieman suurempi, kuin ottaa overdense alueella ensisijaisesti houkuttelee enemmän ja enemmän ympäröivän massa., Yli tuhansia miljoonia, kymmeniä miljoonia vuosia, tämä johtaa runaway muodostumista planeetat kumpi paikoissa tapahtui kertyy eniten massa yhdessä paikassa nopein.
kaavamaisesti protoplanetary levy, joka osoittaa, Noki ja Pakkasta Linjat. Auringon kaltaiseksi tähdeksi… arvioiden mukaan Halla Linja klo jonnekin noin kolme kertaa alkuperäisen Maa-Aurinko etäisyys, kun Noki Linja on huomattavasti pidemmälle. Näiden linjojen tarkkaa sijaintia aurinkokuntamme menneisyydessä on vaikea selvittää.,
NASA / JPL-Caltech, annonations mukaan Hyökkääjiä Xan
toinen tekijä on lämpötila, keski-star, koska se kehittyy sen ennen syntymää kuin molekyyli pilvet läpi sen vaiheen, kuten proto-tähti sen pitkän elämän kuin täysi tähti. Sisämaassa aluetta lähinnä oleva tähti, vain raskaimpia elementtejä kaikki voi selvitä, kun kaikki muu on liian kevyt, että se on puhallettu kappaleiksi, kuumuutta ja säteilyä. Eniten-sisäplaneetat tehdään pelkistä metalleista.,
Ulkopuolella, että siellä on halla linja (jossa ei ole haihtuvia ices sisustus, että mutta haihtuvien ices pidemmälle), jossa meidän maanpäällisen planeettoja kaikki muodostettu alla jähmettymisviiva. Kun nämä rivit ovat mielenkiintoisia, se myös opettaa meille, että siellä on gradientti materiaalin, joka muodostaa aurinkokunnan: raskaimpia elementtejä löytyy eniten lähinnä keski-tähti, kun taas raskaammat alkuaineet ovat vähemmän runsas kauempana.
Kuten aurinko-järjestelmät kehittyvät yleensä haihtuvat aineet ovat haihtuneet, planeetat accrete väliä,…, planetesimals sulautuvat yhteen tai painovoimaisesti vuorovaikutuksessa ja poista elinten, ja kiertoradat siirtyä vakaa kokoonpanoissa. Kaasu jättiläisplaneettoihin voi hallita meidän Aurinkokunnan dynamiikka painovoimaisesti, mutta sisäinen, kivinen planeettoja missä ovat kaikki mielenkiintoisia biokemia tapahtuu, niin pitkälle kuin tiedämme. Muissa aurinkokunnissa, tarina voi olla hyvin erilaisia, riippuen siitä, missä eri planeettoja ja kuita laskee nopeasti siirryttäessä.,
Wikimedia Commons-käyttäjä AstroMark
kolmas ja viimeinen elementti on, että siellä on monimutkainen painovoiman tanssi, joka tapahtuu ajan kuluessa. Planeetat vaeltavat. Tähdet kuumenevat, ja ices riisutaan pois sieltä, missä ne kerran aiemmin sallittiin. Planeettoja, jotka voivat olla kiersi meidän tähti aiemmissa vaiheissa voi saada ulos, ampua Aurinkoon, tai laukaisi osaksi törmääminen ja/tai sulautuvat muihin maailmoihin.,
Ja jos saat liian lähelle tähti käytetyimpään aurinkokunnan uloimmat kerrokset tähti ilmapiiri voi tarjota tarpeeksi kitkaa aiheuttaa orbit horjuttaa, raju osaksi keski tähti itse. Tarkasteltaessa meidän Aurinkokunnan tänään, 4.5 miljardia vuotta sen jälkeen, kun koko asia on muodostettu, voimme päätellä paljon asioita siitä, mitä asioita on ollut alkuvaiheessa. Voimme koota kokonaiskuvan siitä, mitä tapahtui luoda asioita sellaisina kuin ne ovat nykyään.,
kuva siitä, mitä synestia voisi näyttää: turvonnut-up rengas, joka ympäröi planeettaa… suurenergisen, suuren kulmamomentin vaikutuksesta. Nyt on ajateltu, että kuumme syntyi aikaisen törmäyksen seurauksena Maahan, joka loi tällaisen ilmiön.
Sarah Stewart/UC Davis/NASA
mutta kaikki jäljellä olevat ovat selviytyjiä., Mitä näemme seuraa yleinen malli, joka on hyvin sopusoinnussa ajatus, että meidän kahdeksan planeettoja muodostuu karkeasti järjestyksessä kuin ne ovat tänään: Mercury, kuten sisin maailma, jonka jälkeen Venus, Maa, Mars, asteroidi vyö, sitten neljä kaasujättiläistä jokaisella on oma lunar järjestelmä, Kuiperin vyöhyke, ja vihdoin Oort pilvi.
Jos kaikki perustuivat puhtaasti elementtejä, joten ne ylös, Elohopea olisi tihein planeetta. Elohopean osuus alkuaineista on suurempi jaksollisessa järjestelmässä kuin missään muussa aurinkokunnan tunnetussa maailmassa., Edes asteroidit, joilla on ollut haihtuvia ices keitetty pois, eivät ole niin tiheitä kuin Elohopea perustuu pelkästään alkuaineisiin. Venus on #2, Maa on #3, jonka jälkeen Mars, jotkut asteroidit, ja sitten Jupiterin sisin kuu: Io.
Tiheydet eri elinten Aurinkokunnan. Huomaa tiheyden ja etäisyyden välinen suhde… auringosta katsottuna Tritonin ja Pluton samankaltaisuus ja se, miten jopa Jupiterin satelliitit Io: sta Callistoon vaihtelevat tiheydeltään niin valtavasti.,
Karim Khaidarov
Mutta se ei ole vain raaka-aineen koostumus maailma, joka määrittää sen tiheys. On myös kysymys gravitaatiopuristuksesta, jolla on suurempi vaikutus maailmoihin, mitä suurempia niiden massat ovat. Tästä olemme oppineet paljon tutkimalla oman aurinkokuntamme ulkopuolisia planeettoja, sillä ne ovat opettaneet meille, mitkä eksoplaneetan eri luokat ovat. Sen avulla voimme päätellä, mitä fyysisiä prosesseja on pelissä, jotka johtavat tarkkailemiimme maailmoihin.,
Jos olet alle noin kaksi Maan massaa, aiot olla kivinen, maan kaltainen planeetta, jolla on suurempi massa planeettoja kokee enemmän painovoiman puristus. Edellä, että, voit aloittaa roikkuu kiinni kaasumainen kirjekuori asia, joka ”suihketta” maailma ulos ja laskee sen tiheys valtavasti kuten mennä ylös massa, selittää, miksi Saturnus on vähiten tiheä planeetalla. Toisen kynnyksen yläpuolella gravitaatiopuristus ottaa taas johdon; Saturnus on 85% Jupiterin fyysisestä koosta, mutta vain kolmasosa massasta., Toisen kynnyksen ulkopuolella ydinfuusio syttyy ja muuttaa planeetan tähdeksi.
paras näyttöön perustuva luokitus järjestelmä planeettoja on luokitella ne joko rocky,… Neptunusta muistuttava, Jupiteria muistuttava tai tähtimäinen. Huomaa, että ”linja”, että planeetat seuraa, kunnes ne saavuttavat ~2 maamassojen aina pysyy alle kaikkien muiden maailmojen kartalla, kun jatkat ekstrapolointi.,
Chen ja Kipping, 2016 kautta https://arxiv.org/pdf/1603.08614v2.pdf
Jos meillä olisi maailma, kuten Jupiter, joka oli tarpeeksi lähellä Aurinkoa, sen ilmakehä olisi riisuttu pois, paljastaen ydin, joka olisi varmasti tiheämpi kuin kaikki planeetat meidän aurinkokuntamme tänään. Tiheimmät, raskaimmat alkuaineet vajoavat aina ytimeen planeettojen muodostumisen aikana, ja gravitaatio puristaa sen ytimen vielä tiheämmäksi kuin se olisi muuten ollut. Mutta meillä ei ole sellaista maailmaa takapihallamme.,
sen sijaan meillä on vain suhteellisen raskas kivinen, maanpäällinen planeetta: Maa, aurinkokuntamme raskain maailma ilman suurta kaasumaista kuorta. Koska valta sen oma painovoima, Maa on pakattu muutaman prosentin yli, mitä sen tiheys olisi ollut ilman niin paljon massaa. Ero on tarpeeksi voittaa se, että se on valmistettu kevyempiä elementtejä kokonaisuutena kuin Elohopea on (jossain välillä 2-5%), jotta se noin 2% tiheämpi kuin Elohopea yleisesti.,
parhaan tietomme ja paras mittaukset käytössämme, olemme päättäneet, että… Maa on Aurinkokunnan tihein planeetta: noin 2% tiheämpi kuin Merkurius ja noin 5% tiheämpi kuin Venus. Mikään muu planeetta, kuu tai edes asteroidi ei tule lähelle.
NASA
Jos elementit tehtiin oli ainoa tieto, joka merkitsi tiheys, Mercury olisi tihein planeetta Aurinkokunnan ilman epäilystäkään., Ilman low-density valtameren tai ilmapiiri, ja tehty raskaampia elementtejä jaksollisen (keskimäärin) kuin mikään muu esine, meidän naapurustossa, se veisi kakku. Ja vielä Maan päällä, lähes kolme kertaa niin kaukana Auringosta, tehty kevyempiä materiaaleja, ja merkittävä tunnelma, squeaks eteenpäin 2% suurempi tiheys.
selitys? Maa on tarpeeksi massaa että sen itse-pakkaus, koska gravitaatio on merkittävä: lähes yhtä merkittävä kuin voit saada ennen kuin aloitat roikkuu päälle suuri, haihtuvien kirjekuori kaasuja., Maa on lähempänä rajaa kuin mitään muuta meidän aurinkokuntamme, ja yhdistelmä sen suhteellisen tiheä koostumus ja sen valtava self-painovoima, kuten olemme 18 kertaa niin massiivinen kuin Elohopeaa, asettaa meidät yksin tihein kohde aurinkokunnassamme.