Naprendszerünk és napunk nyolc bolygója méretarányban, de nem orbitális szempontból… távolságok. Vegye figyelembe, hogy ez az egyetlen nyolc objektum, amely megfelel az IAU által meghatározott mindhárom bolygókritériumnak, és hogy a Nap körül keringenek, mindössze néhány fokkal ugyanazon a síkon, mint egy másik.,
Wikimedia Commons user WP
az összes bolygó, törpe bolygók, holdak, aszteroidák és még több a Naprendszerben, csak egy objektum lehet a legsűrűbb. Talán azt hiszed, a tényen alapul, hogy a gravitáció egy elszabadult a folyamat, ami most épül magát mind nagyobb mértékben, hogy a tárgyak minden dolog, mint a Jupiter, vagy akár a Nap lenne legsűrűbb, de kevesebb, mint a negyede a sűrűség a Föld.,
lehet, hogy más utat választasz, és úgy gondolod, hogy a legnehezebb elemek közül a legnagyobb arányú világok lesznek a legsűrűbbek is. Ha ez lenne a helyzet, a Merkúr lenne a legsűrűbb világ, és nem az. ehelyett a Naprendszerben ismert nagy tárgyak közül a Föld a legsűrűbb. Itt van a meglepő tudomány, hogy miért.
a naprendszer bolygóinak méret szerinti összehasonlítása. A Föld sugara csak 5% – kal nagyobb, mint… A Vénusz, de az Uránusz és a Neptunusz négyszer akkora, mint a világunk sugara.,a Wikimedia Commons
a sűrűség az anyag egyik legegyszerűbb, nem alapvető tulajdonsága, amit el tudsz képzelni. Minden létező tárgynak, a mikroszkopikustól a csillagászatig, van egy bizonyos mennyiségű nyugalmi energiája, amely benne van: amit általában tömegnek nevezünk. Ezek az objektumok egy adott mennyiségű helyet is elfoglalnak három dimenzióban: amit térfogatként ismerünk. A sűrűség csak e két tulajdonság aránya: egy objektum tömege osztva a térfogatával.
maga a Naprendszerünk 4.,5 milliárd évvel ezelőtt alakult ki az összes Naprendszer: egy csillagképző régió gázfelhőjéből, amely a saját gravitációja alatt összehúzódott és összeomlott. Az utóbbi időben az olyan megfigyelőközpontoknak köszönhetően, mint az ALMA (az Atacama nagy milliméteres/szubmilliméteres tömbje), először sikerült közvetlenül képet alkotnunk és elemeznünk az újszülött csillagok körül kialakuló protoplanetáris lemezeket.
a fiatal csillag, a HL Tauri körüli protoplanetáris korong, amint azt ALMA fényképezte. A hiányosságok a…, a korong új bolygók jelenlétét jelzi, míg a spektroszkópiai mérések a szerves, széntartalmú vegyületek nagy számát és sokféleségét tárják fel.
ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
egy ilyen kép néhány jellemzője feltűnő. Egy nagy, kiterjesztett lemezt láthat egy újonnan alkotó csillag körül: az anyag, amely bolygókat, holdakat, aszteroidákat, külső (Kuiper-szerű) övet stb. A lemezen rések láthatók: olyan helyek, ahol olyan hatalmas tárgyak, mint a bolygók, már kialakulnak., Látható egy színkódolt hőmérsékleti gradiens, ahol a belső régiók forróbbak, a külső régiók pedig hidegebbek.
de amit nem lehet vizuálisan látni egy ilyen képből, az a különböző típusú anyagok jelenléte és bősége. Míg az ilyen rendszerekben összetett molekulák, sőt szerves vegyületek is megtalálhatók, három fontos hatás létezik, amelyek mindegyike együtt működik annak meghatározására,hogy mely elemek zárják le a Naprendszer mely helyeit.,
egy protoplanetáris korong illusztrációja, ahol először bolygók és planetesimálok alakulnak ki, létrehozva… “rések”a lemezen, amikor azok. Amint a központi proto-csillag elég forró lesz, elkezdi fújni a legkönnyebb elemeket a környező protoplantáris rendszerekből. Egy olyan bolygónak, mint a Jupiter vagy a Szaturnusz, elég gravitációja van ahhoz, hogy a legkönnyebb elemekhez, például a hidrogénhez és a héliumhoz ragaszkodjon, de egy alacsonyabb tömegű világ, mint a Föld, nem.
NAOJ
az első tényező a gravitáció, amely mindig vonzó erő., A lemez számít tette fel az apró részecskék, amik közelebb állnak a belső a lemez körül forog a naprendszer közepén valamivel nagyobb a sebesség, mint azok, kissé távolabb, ami ütközések közötti részecskék, mint átmennek egy másik, ebben az orbitális tánc.
, Ahol valamivel nagyobb részecskék már kialakult, vagy hol kisebb részecskék bottal együtt alkotják a nagyobbak, a gravitációs erő válik, valamivel nagyobb, mint egy overdense régió kedvezményesen vonz egyre több a környező tömeg., Több ezer-millió-tízmillió év alatt ez a bolygók elszabadult kialakulásához vezet, attól függően,hogy melyik helyen történt a legtöbb tömeg egy helyen a leggyorsabb.
egy protoplanetáris korong vázlata, amely a korom-és Fagyvonalakat mutatja. Egy csillag, mint a nap,… becslések szerint a fagy vonal valahol körülbelül háromszorosa a kezdeti Föld-Nap távolság, míg a korom vonal jelentősen tovább. Ezeknek a vonalaknak a pontos helyét a Naprendszerünk múltjában nehéz meghatározni.,
NASA/JPL-Caltech, annonations by Invader Xan
a második tényező a központi csillag hőmérséklete, mivel a születés előtti molekuláris felhőként fejlődik a fázison keresztül proto-csillagként a teljes értékű csillag hosszú életéig. A csillaghoz legközelebb eső belső régióban csak a legnehezebb elemek élhetnek túl, mivel minden más túl könnyű, amit az intenzív hő és sugárzás szétrobbant. A leginkább belső bolygók csak fémekből készülnek.,
Ezen kívül van egy fagyvonal (nincs Illékony ices belső, de az illékony ices azon túl), ahol földi bolygóink mind a fagyvonalon belül alakultak ki. Bár ezek a vonalak érdekesek, azt is megtanítja nekünk, hogy van egy anyag gradiens, amely a Naprendszerben képződik: a legnehezebb elemek a központi csillaghoz legközelebb eső legnagyobb arányban találhatók, míg a nehezebb elemek kevésbé bőségesek távolabb.
ahogy a naprendszerek általában fejlődnek, az illékony anyagok elpárolognak, a bolygók felhalmozódnak az anyag,…, a planetesimálok összeolvadnak, vagy gravitációsan kölcsönhatásba lépnek és kilövik a testeket,a pályák pedig stabil konfigurációkba vándorolnak. A gázóriás bolygók gravitációsan uralhatják Naprendszerünk dinamikáját, de a belső, sziklás bolygók, ahol minden érdekes biokémia történik, amennyire tudjuk. Más naprendszerekben a történet nagymértékben eltérő lehet, attól függően, hogy a különböző bolygók és holdak hova vándorolnak.,
Wikimedia Commons user AstroMark
és a harmadik és végső elem az, hogy bonyolult gravitációs tánc zajlik az idő múlásával. Bolygók vándorolnak. A csillagok felmelegednek, és az ices-t ott vetkőztetik le, ahol korábban megengedték nekik. Azok a bolygók, amelyek a csillagunk körül keringtek a korábbi szakaszokban, kilőhetők, a napba lövhetők, vagy ütközhetnek és / vagy egyesülhetnek más világokkal.,
és ha túl közel kerül a naprendszerét rögzítő csillaghoz, a csillag légkörének külső rétegei elegendő súrlódást biztosíthatnak ahhoz, hogy a pályája destabilizálódjon, spirálisan a központi csillagba. A mai Naprendszerünket tekintve, 4, 5 milliárd évvel az egész kialakulása után, nagyon sok dolgot következtethetünk arról, hogy milyen lehetett a dolgok a korai szakaszban. Összeállíthatunk egy általános képet arról, hogy mi történt a dolgok létrehozásához, mint ma.,
annak illusztrációja, hogy néz ki egy synestia: egy puffadt gyűrű, amely körülveszi a bolygót… ezt követően a nagy energiájú, nagy szögletes lendület hatása. Most úgy gondolják, hogy Holdunkat a Földdel való korai ütközés alakította ki, amely ilyen jelenséget teremtett.
Sarah Stewart / UC Davis / NASA
de csak a túlélők maradtak., Amit látunk, egy általános mintát követ, amely nagyon összhangban van azzal az elképzeléssel, hogy nyolc bolygónk nagyjából a mai sorrendben alakult ki: a Merkúr, mint a legbelső világ, majd a Vénusz, a Föld, a Mars, az aszteroida öv, majd a négy gázóriás, mindegyik saját holdrendszerével, a Kuiper övvel, és végül az Oort-felhővel.
ha minden pusztán az őket alkotó elemeken alapulna, a Merkúr lenne a legsűrűbb bolygó. A higany nagyobb arányban tartalmaz olyan elemeket, amelyek magasabbak a periódusos rendszerben, mint a Naprendszer bármely más ismert világához képest., Még azok az aszteroidák sem olyan sűrűek, mint a higany, amelyek volatilis ices-jüket főzték, csak elemeken alapulnak. A Vénusz #2, A Föld # 3, majd a Mars, néhány aszteroida, majd a Jupiter legbelső holdja: Io.
a Naprendszer különböző testeinek sűrűsége. Vegye figyelembe a sűrűség és a távolság közötti kapcsolatot… a naptól kezdve a Triton hasonlósága a Plútóhoz, és hogy még a Jupiter műholdai is, az Iótól a Callistoig, annyira különböznek a sűrűségben.,
Karim Khaidarov
de nem csak egy világ nyersanyagösszetétele határozza meg annak sűrűségét. Ott van még a gravitációs tömörítés kérdése is, amely nagyobb hatással van a világokra, annál nagyobb a tömegük. Erről sokat tanultunk a saját Naprendszerünkön kívüli bolygók tanulmányozásával, mivel megtanították nekünk, hogy mi az exoplanet különböző kategóriái. Ez lehetővé tette számunkra, hogy következtetni, milyen fizikai folyamatok játszanak, hogy vezet a világ megfigyeljük.,
ha körülbelül két földtömeg alatt van, akkor sziklás, földi jellegű bolygó lesz, nagyobb tömegű bolygókkal, amelyek nagyobb gravitációs tömörítést tapasztalnak. Ezen felül, elkezdesz lógni egy gáznemű anyag borítékra, amely “felfújja” a világot, és hatalmas mértékben csökkenti annak sűrűségét, amikor tömegesen megy fel, elmagyarázva, miért a Szaturnusz a legkevésbé sűrű bolygó. Egy másik küszöb felett a gravitációs tömörítés ismét vezet; a Szaturnusz 85% – a A Jupiter fizikai méretének, de csak egyharmada a tömegnek., Egy másik küszöbön túl a magfúzió meggyullad, átalakítva egy leendő bolygót csillaggá.
a bolygók legjobb bizonyítékokon alapuló osztályozási sémája a sziklás,… Neptunuszszerű, Jupiterszerű vagy csillagszerű. Vegye figyelembe, hogy a “vonal”, amelyet a bolygók követnek, amíg el nem érik a ~2 Földtömegeket, mindig a diagram összes többi világa alatt marad, amikor folytatja az extrapolációt.,
Chen and Kipping, 2016, via https://arxiv.org/pdf/1603.08614v2.pdf
Ha olyan világunk lenne, mint a Jupiter, amely elég közel volt a Naphoz, légkörét megfosztják, felfedve egy magot, amely minden bizonnyal sűrűbb lenne, mint a Naprendszerünk bármely bolygója. A legsűrűbb, legnehezebb elemek mindig a magba süllyednek a bolygó kialakulása során, és a gravitáció tömöríti azt a magot, hogy még sűrűbb legyen, mint egyébként. De nincs ilyen világ a kertünkben.,
ehelyett csak egy viszonylag nehéz sziklás, földi bolygónk van: a Föld, a naprendszerünk legnehezebb világa, nagy gáznemű boríték nélkül. A saját gravitáció ereje miatt a földet néhány százalékkal összenyomják, hogy sűrűsége mennyi tömeg nélkül lett volna. A különbség elég ahhoz, hogy legyőzzük azt a tényt, hogy összességében könnyebb elemekből készül, mint a higany (valahol 2-5% között), hogy körülbelül 2% – kal sűrűbb legyen, mint a higany.,
a legjobb tudásunk szerint, a rendelkezésünkre álló legjobb mérésekkel meghatároztuk ezt… A föld a naprendszer legsűrűbb bolygója: körülbelül 2% – kal sűrűbb, mint a higany, körülbelül 5% – kal sűrűbb, mint a Vénusz. Nincs más bolygó, hold, vagy akár aszteroida jön közel.
NASA
Ha az Ön által készített elemek voltak az egyetlen metrika, amely számított a sűrűség szempontjából, akkor a higany kétségtelenül a naprendszer legsűrűbb bolygója lenne., Alacsony sűrűségű óceán vagy légkör nélkül, és a periódusos rendszer nehezebb elemeiből (átlagosan), mint bármely más szomszédságunkban lévő tárgy, a torta lenne. Ennek ellenére a Föld, közel háromszor olyan távol a naptól, könnyebb anyagokból készült, jelentős atmoszférával, 2% – kal nagyobb sűrűséggel halad előre.
a magyarázat? A földnek elegendő tömege van, hogy a gravitáció miatt az öntömörítés jelentős: majdnem olyan jelentős, mint amennyit csak tudsz kapni, mielőtt egy nagy, Illékony gáz borítékra lógna., A Föld közelebb van ehhez a határhoz, mint bármi más a Naprendszerünkben, és viszonylag sűrű összetételének és hatalmas önsúlyának kombinációja, mivel 18-szor olyan masszívak vagyunk, mint a higany, egyedül minket helyez el, mint a naprendszerünk legsűrűbb tárgyát.