A Naprendszer keletkezése és története
Természet idővonal
megtekintés - megvitatás - szerkesztés
-13 —
- –
-12 —
- –
-11 —
- –
-10 —
- –
-9 —
- –
-8 —
- –
-7 —
- –
-6 —
- –
-5 —
- –
-4 —
- –
-3 —
- –
-2 —
- –
-1 —
- –
0 —
Reionizáció
Anyagdominált
korszak
Többsejtű
élet
Sötét középkor
←
Univerzum (-13,80)
←
Legkorábbi galaxis
←
Androméda-galaxis
←
Szexuális szaporodás
←
Legkorábbi állatok/növények
A Naprendszer kialakulása és evolúciója a Naprendszer kialakulásának és fejlődésének elgondolásai, amelyek arra vonatkoznak, hogyan kezdődött a Naprendszer, és hogyan fog tovább változni. Az elfogadott elképzelés szerint 4,6 milliárd évvel ezelőtt egy nagyon nagy gázfelhő volt a mi területünkön, amelyet ködnek nevezünk. Minden tömeggel rendelkező dolog összeér, vagy gravitál egymás felé. Ez az összes gázt a középpont felé húzta. Végül a középpontban lévő nyomás megemelte a hőmérsékletet, így a hidrogénatomok héliummá olvadtak össze. A folyamatot, amelynek során a naprendszerek létrejönnek, ködelméletnek nevezik.
A bolygók Nap körüli forgását, és mindegyiknek a saját tengelye körüli forgását először az okozta, hogy az eredeti gázfelhő sűrűsége különböző helyeken eltérő volt. A pörgés a gravitáció hatására bekövetkező összehúzódás (az energia megőrzése) miatt növekedett. Ugyanígy a Naprendszer alakjának lapossága is. Ahogy az összeomlás folytatódott, a szögnyomaték megőrzése azt jelenti, hogy a forgás felgyorsult. Ez nagymértékben megakadályozza, hogy a gáz közvetlenül a központi magra akkrétálódjon (mozogjon). A gáz kénytelen kifelé terjedni az egyenlítői sík közelében, korongot alkotva, amely viszont a magra akkréciózik.
A gravitáció hatására a Nap atomjai nagyon közel kerültek egymáshoz. Ez az energia végül a mi csillagunkat, a Napot hozta létre. A megmaradt gáz többnyire a gázóriásokhoz - más néven Jovibolygókhoz - került. A kőzet és a por pedig a földi bolygók, holdjaik, aszteroidák és a Naprendszer összes többi objektuma létrejöttéhez.
A Nap hatalmas tömege (a Naprendszer teljes tömegének 99,86%-a) miatt nagyon erős gravitációval rendelkezett. A Nap körül keringő bolygók centrifugális ereje ellensúlyozza a Nap gravitációs vonzását. A hatalmas sűrűség a magjában fúziós reakciót okoz, amely a hidrogént héliummá alakítja, hő, fény és az elektromágneses sugárzás más formáinak kisugárzása mellett.
A következő kérdés: ha a Nap hidrogénből héliumot csinál, akkor honnan származik a többi elem? Erre csak egy válasz lehetséges: ezek a magasabb rendű elemek a csillagok korábbi generációiból származnak. A fiatal Naprendszer szomszédságában évmilliárdokkal ezelőtt felrobbant hatalmas szupernóvák hozták létre a magasabb rendű elemeket. A hatalmas csillagok sokkal gyorsabban végigfutják életciklusukat, mint a kisebbek. Ennek oka a bennük uralkodó még nagyobb nyomás és hőmérséklet, mint egy átlagos fősorozatú csillagban, mint amilyen a Nap.
![Egy művész elképzelése a Naprendszert létrehozó ködről](https://alegsaonline.com/image/300px-Protoplanetary-disk.jpg)
![Zoom](https://www.alegsaonline.com/zoom.png)
Egy művész elképzelése a Naprendszert létrehozó ködről
Az ötlet története
Az úgynevezett ködhipotézist először a 18. században dolgozták ki. Három ember dolgozott rajta:
- Emanuel Swedenborg (1688-1772)
- Immanuel Kant (1724-1804)
- Pierre-Simon Laplace (1749-1827)
Swedenborgnak volt először ez az ötlete, és Kant dolgozta fel megfelelő elméletté. Kant 1755-ben adta ki az Egyetemes természetrajz és az égbolt elmélete című művét (természetesen németül). Azt állította, hogy a gázfelhők, a ködök lassan forognak, fokozatosan összeomlanak és ellaposodnak a gravitáció hatására. Ezekből végül csillagok és bolygók alakulnak ki.
Közben egy hasonló modellt dolgozott ki és javasolt 1796-ban Laplace az Exposition du systeme du monde című művében. Úgy gondolta, hogy a Nap eredetileg a Naprendszer teljes térfogatára kiterjedt forró légkörrel rendelkezett. Elméletében egy összehúzódó és lehűlő protoszoláris köd szerepelt. Ahogy ez lehűlt és összehúzódott, ellaposodott és egyre gyorsabban forgott, és egy sor gáznemű anyaggyűrűt dobott ki (vagy vetett le); és szerinte a bolygók ebből az anyagból sűrűsödtek össze. Modellje hasonló volt Kantéhoz, csak részletesebb és kisebb léptékű. Sajnos Laplace változatával volt egy probléma. A fő probléma a Nap és a bolygók közötti szögnyomaték-eloszlás volt. A bolygók rendelkeznek a szögnyomaték 99%-ával, és ezt a tényt a ködmodellel nem lehetett megmagyarázni. Elég hosszú idő telt el, mire ezt megértették.
A bolygóképződés modern, széles körben elfogadott elméletének - a napködkorong modellnek (SNDM) - a megszületése Viktor Szafronov szovjet csillagásznak köszönhető. Az ő 1972-ben angolra lefordított könyve A protoplanetáris felhő fejlődése, valamint a Föld és a bolygók kialakulása nagy hatással volt. Ebben a könyvben a bolygóképződés folyamatának szinte minden fontosabb problémáját megfogalmazta és néhányat meg is oldott. Szafronov elképzeléseit továbbfejlesztették. A Naprendszernek még mindig jó néhány olyan aspektusa van, amely magyarázatra szorul.
Bár eredetileg csak a mi Naprendszerünkre vonatkozott, ma már úgy gondolják, hogy az SNDM a csillagkeletkezés szokásos módja az egész világegyetemben. 2017 augusztusáig több mint 3000 extrasolárisbolygót fedeztek fel galaxisunkban.
Kérdések és válaszok
K: Mi az a ködelmélet?
V: A ködelmélet egy olyan folyamat, amelynek során naprendszerek jönnek létre. Megmagyarázza, hogy egy nagy gázfelhő az űr egy területén hogyan húzódhat össze a gravitáció hatására, és hogyan alakulhat ki végül a Naphoz és a bolygókhoz hasonló csillag.
K: Hogyan jut energiához a Nap?
V: A Nap energiáját a hidrogén héliummá történő átalakulásából nyeri a magjában lejátszódó fúziós reakció révén, amely során hő, fény és az elektromágneses sugárzás más formái szabadulnak fel.
K: Mi okozza, hogy a bolygók a saját tengelyük körül forognak?
V: Az eredeti gázfelhő különböző helyeken különböző sűrűségű volt, ami miatt a Nap és az egyes bolygók saját tengelye körül forogtak. Ez a pörgés a gravitáció hatására bekövetkező összehúzódás (az energia megőrzése) és a szögimpulzus megőrzése miatt fokozódott.
K: Honnan származnak a földi bolygókat, holdakat, aszteroidákat stb. alkotó elemek?
V: A hidrogénen és héliumon kívül minden elem a csillagok korábbi generációiból származik, amelyek több milliárd évvel ezelőtt robbantak fel fiatal Naprendszerünk közelében - ezek a hatalmas szupernóvák hozták létre a magasabb rendű elemeket.
K: Miért futnak le a hatalmas csillagok sokkal gyorsabban az életciklusuk során, mint a kisebbek?
V: A hatalmas csillagok belsejében még nagyobb a nyomás és a hőmérséklet, mint egy átlagos fősorozatú csillagban, mint például a Napban - ez okozza, hogy sokkal gyorsabban végigfutnak az életciklusukon, mint a kisebb csillagok.
K: Mi okozta Naprendszerünk kialakulását körülbelül 4,6 milliárd évvel ezelőtt?
V: Körülbelül 4,6 milliárd évvel ezelőtt egy nagy gázfelhő volt a mi területünk közelében - minden tömeggel rendelkező dolog gravitál egymás felé, így ez az összes gázt a középpont felé húzta, amíg elég nagy nyomást nem ért el ahhoz, hogy a hidrogénatomok héliummá olvadjanak össze, és ezzel kezdetét vette a Napként ismert csillagunk.