Планетезимальный - Planetesimal

Диски для мусора обнаружен в HST архивные изображения юных звезд, HD 141943 и HD 191089, используя улучшенные процессы визуализации (24 апреля 2014 г.).[1]
486958 Аррокот, первый нетронутый планетезималь, который посетил космический корабль.

Планетезимали /плæпɪˈтɛsɪмəlz/ Считается, что твердые объекты существуют в протопланетные диски и диски мусора. По Гипотеза планетезималей Чемберлина – Моултона, они, как полагают, образовались из частиц космической пыли.[сомнительный – обсудить] Считается, что они образовались в Солнечной системе около 4,6 миллиарда лет назад, и они помогают изучать ее формирование.

Формирование

Широко принятая теория планета формирование, так называемые планетезимальные гипотезы, Гипотеза планетезималей Чемберлина – Моултона и что из Виктор Сафронов, утверждает, что планеты формируются из космическая пыль зерна, которые сталкиваются и придерживаться образовывать все более крупные тела. Когда тело достигает размера километра, составляющие его частицы могут напрямую притягиваться друг к другу посредством взаимного взаимодействия. сила тяжести, чрезвычайно способствуя дальнейшему росту до размеров Луны протопланеты. Меньшие тела должны вместо этого полагаться на Броуновское движение или турбулентность, вызывающая столкновения, ведущие к прилипанию. Механика столкновений и механизмы залипания сложны.[2][3] В качестве альтернативы, планетезимали могут образовываться в очень плотном слое пылинок, которые испытывают коллективную гравитационную нестабильность в средней плоскости протопланетного диска - или в результате концентрации и гравитационного коллапса роя более крупных частиц в потоковая нестабильность. Многие планетезимали в конечном итоге распадаются во время сильных столкновений, поскольку 4 Веста[4] и 90 Антиопа можно иметь,[5] но некоторые из самых крупных могут пережить такие столкновения и превратиться в протопланеты, а позже и в планеты.

Планетезимали в Солнечной системе

Обычно считается, что около 3,8 миллиарда лет назад, после периода, известного как Поздняя тяжелая бомбардировка, большинство планетезималей в Солнечная система либо были полностью выброшены из Солнечной системы на далекие эксцентрические орбиты, такие как Облако Оорта, или столкнулись с более крупными объектами из-за регулярных гравитационных толчков со стороны планеты-гиганты (особенно Юпитер и Нептун ). Несколько планетезималей могли быть захвачены как луны, например Фобос и Деймос (луны Марс ) и многие из небольших высоких-склонность луны планет-гигантов.

Дожившие до наших дней Planetesimals ценны для науки, потому что они содержат информацию о формирование Солнечной системы. Хотя их внешняя часть подвергается интенсивному солнечному излучению, которое может изменить их химический состав, их внутренняя часть содержит нетронутый материал, практически нетронутый с момента образования планетезималей. Это делает каждую планетезималь a 'капсула времени ', и их состав может выявить условия в Солнечная туманность из которой образовалась наша планетная система. Самые примитивные планетезимали, посещаемые космическими кораблями, - это контактная двойная Аррокот.[6]

Определение планетезималей

Слово планетезимальный происходит от математической концепции бесконечно малый и буквально означает небольшую часть планеты.

Хотя это имя всегда применяется к маленьким телам во время процесс из формирование планеты, некоторые ученые также используют термин планетезималь как общий термин для обозначения многих небольшие тела Солнечной системы - такие как астероиды и кометы - которые остались от процесса формирования. Группа ведущих мировых экспертов по планетообразованию решила на конференции в 2006 г.[7] о следующем определении планетезимали:

Планетезималь - это твердый объект, возникающий во время скопления движущихся по орбите тел, внутренняя сила которых определяется самогравитацией и на орбитальную динамику которых существенно не влияют сопротивление газа. Это соответствует объектам размером более 1 км в солнечной туманности.

Тела, достаточно большие, чтобы не только удерживаться вместе гравитацией, но и менять траекторию приближения скал на расстояниях в несколько радиусов, начинают расти быстрее. Эти тела размером от 100 до 1000 км называются зародышами или протопланетами.[8]

В текущем Солнечная система, эти маленькие тела обычно также классифицируются по динамике и составу и, возможно, впоследствии эволюционировали.[9][10][11]стать кометами, Объекты пояса Койпера или троянские астероиды, Например. Другими словами, некоторые планетезимали стал другие типы тел после завершения формирования планет, и могут упоминаться одним или обоими именами.

Приведенное выше определение не одобрено Международный астрономический союз, и другие рабочие группы могут выбрать то же или другое определение. Также нет четкой разделительной линии между планетезималью и протопланетой.

Смотрите также

Примечания и ссылки

  1. ^ Harrington, J.D .; Вильярд, Рэй (24 апреля 2014 г.). «РЕЛИЗ 14-114« Астрономическая криминалистика »обнаруживает планетные диски в архиве Хаббла НАСА». НАСА. В архиве из оригинала от 25.04.2014. Получено 2014-04-25.
  2. ^ Блюм, Юрген; Вурм, Герхард (2008). «Механизмы роста макроскопических тел в протопланетных дисках». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики. Ежегодные обзоры. 46: 21–56. Bibcode:2008ARA & A..46 ... 21B. Дои:10.1146 / annurev.astro.46.060407.145152.
  3. ^ Сингх, Чамкор; Мацца, Марко (2018). «Ранняя стадия агрегации в трехмерном заряженном гранулированном газе». Физический обзор E. 97 (2): 022904. arXiv:1710.11496. Bibcode:2018PhRvE..97b2904S. Дои:10.1103 / PhysRevE.97.022904. PMID  29548210. S2CID  3895707.
  4. ^ Сэвидж, Дон; Джонс, Тэмми; Виллард, Рэй (1995). «Астероид или мини-планета? Хаббл нанес на карту древнюю поверхность Весты». Выпуск новостей сайта Хаббла STScI-1995-20. Получено 2006-10-17.
  5. ^ Маркис, Франк; Enriquez, J.E .; Emery, J. P .; Berthier, J .; Декамп П. (2009). Происхождение антиопы астероида двойного основного пояса (90) с помощью спектроскопии компонентного разрешения. Заседание ДПС №41. Американское астрономическое общество. Bibcode:2009ДПС .... 41.5610M.
  6. ^ Джефф Мур, пресс-релиз New Horizons, NASA TV, 2 января 2019 г.
  7. ^ Мастерская от пыли до планетезималей В архиве 2006-09-07 на Wayback Machine
  8. ^ Майкл Перриман: Справочник экзопланеты. Издательство Кембриджского университета, 2011 г., ISBN  978-0-521-76559-6, [1], п. 226, в Google Книги.
  9. ^ Морбиделли, А. "Происхождение и динамическая эволюция комет и их резервуаров ". arXiv.
  10. ^ Гомес, Р., Левисон, Х. Ф., Циганис, К., Морбиделли, А., 2005 г. "Происхождение катастрофического периода поздних тяжелых бомбардировок планет земной группы ". Природа, 435, 466–469.
  11. ^ Морбиделли А., Левисон Х. Ф., Циганис К., Гомес Р. 2005 г. "Хаотический захват троянских астероидов Юпитера в ранней Солнечной системе ". Природа, 435, 462–465.

дальнейшее чтение

  • Открытие основной Вселенной к Нил Ф. Коминс (2001)[ISBN отсутствует ]
  • Линда Т. Элкинс-Тантон и др .: Planetesimals - Ранняя дифференциация и последствия для планет. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, 2017 г., ISBN  978-1107118485.