Opprinnelsen til vårt solsystem

NASA/JPL-Caltech/R. Skade

Et av de mest stilte spørsmålene til astronomer er: hvordan kom solen og planetene våre hit? Det er et godt spørsmål og et som forskere svarer på mens de utforsker solsystemet. Det har ikke manglet på teorier om planetenes fødsel gjennom årene. Dette er ikke overraskende med tanke på at jorden i århundrer ble antatt å være sentrum av hele univers , for ikke å snakke om vårt solsystem. Naturligvis førte dette til en feilvurdering av vårt opphav. Noen tidlige teorier antydet at planetene ble spyttet ut av solen og størknet. Andre, mindre vitenskapelige, antydet at en eller annen guddom ganske enkelt skapte solsystemet ut av ingenting på bare noen få 'dager'. Sannheten er imidlertid langt mer spennende og er fortsatt en historie som fylles ut med observasjonsdata.

Som vår forståelse av vår plass i galakse har vokst, har vi revurdert spørsmålet om vår begynnelse, men for å identifisere den sanne opprinnelsen til solsystemet, må vi først identifisere betingelsene som en slik teori må oppfylle.

Egenskaper til vårt solsystem

Enhver overbevisende teori om opprinnelsen til vårt solsystem bør være i stand til å forklare de forskjellige egenskapene i det tilstrekkelig. De primære forholdene som må forklares inkluderer:

• Plasseringen av solen i sentrum av solsystemet.
• Prosesjonen av planetene rundt solen i retning mot klokken (sett fra over jordens nordpol).
• Plasseringen av de små steinete verdenene (de terrestriske planetene) nærmest Solen, med de store gassgigantene (de jovianske planetene) lenger ut.
• Det faktum at alle planetene ser ut til å ha dannet seg omtrent samtidig som solen.
• Den kjemiske sammensetningen av solen og planetene.
• Eksistensen av kometer og asteroider.

Identifisere en teori

Den eneste teorien til dags dato som oppfyller alle kravene nevnt ovenfor, er kjent som solar nebula theory. Dette antyder at solsystemet kom til sin nåværende form etter kollaps fra en molekylær gassky for rundt 4,568 milliarder år siden.

I hovedsak ble en stor molekylær gasssky, flere lysår i diameter, forstyrret av en nærliggende hendelse: enten en supernovaeksplosjon eller en forbipasserende stjerne som skaper en gravitasjonsforstyrrelse. Denne hendelsen førte til at områder av skyen begynte å klumpe seg sammen, med den midtre delen av tåken, som var den tetteste, og kollapset til et enkelt objekt.

Denne gjenstanden, som inneholdt mer enn 99,9 % av massen, begynte sin reise til stjernehette ved først å bli en protostjerne. Spesielt antas det at den tilhørte en klasse stjerner kjent som T Tauri-stjerner. Disse forstjernene er preget av omgivende gasskyer som inneholder pre-planetære saken med det meste av massen i selve stjernen.

Resten av materien ute i den omkringliggende disken ga de grunnleggende byggesteinene for planetene, asteroidene og kometene som til slutt skulle dannes. Omtrent 50 millioner år etter at den første sjokkbølgen startet kollapsen, ble kjernen til den sentrale stjernen varm nok til å antennes kjernefysisk fusjon . Fusjonen ga nok varme og trykk til at den balanserte ut massen og tyngdekraften til de ytre lagene. På det tidspunktet var spedbarnsstjernen i hydrostatisk likevekt, og objektet var offisielt en stjerne, vår sol.

I området rundt den nyfødte stjernen kolliderte små, varme kuler av materiale sammen og dannet større og større 'verdener' kalt planetesimaler. Til slutt ble de store nok og hadde nok 'selvtyngdekraft' til å anta sfæriske former.

Etter hvert som de ble større og større, dannet disse planetesimalene planeter. De indre verdenene forble steinete da den sterke solvinden fra den nye stjernen feide mye av tåkegassen ut til kaldere områder, hvor den ble fanget opp av de fremvoksende jovianske planetene. I dag gjenstår noen rester av disse planetesimalene, noen som Trojanske asteroider som går i bane langs den samme banen til en planet eller måne.

Til slutt ble denne opphopningen av materie gjennom kollisjoner avtatt. Den nyopprettede samlingen av planeter antok stabile baner, og noen av dem migrerte ut mot det ytre solsystemet.

Solar Nebula Theory og andre systemer

Planetforskere har brukt år på å utvikle en teori som samsvarte med observasjonsdataene for solsystemet vårt. Balansen mellom temperatur og masse i det indre solsystemet forklarer arrangementet av verdener som vi ser. Planetdannelsens handling påvirker også hvordan planeter setter seg inn i deres endelige baner, og hvordan verdener bygges og deretter modifiseres av pågående kollisjoner og bombardement.

Men når vi observerer andre solsystemer, finner vi at deres strukturer varierer voldsomt. Tilstedeværelsen av store gassgiganter nær deres sentrale stjerne stemmer ikke overens med soltåketeorien. Det betyr sannsynligvis at det er noen mer dynamiske handlinger forskere ikke har gjort rede for i teorien.

Noen tror at strukturen til solsystemet vårt er den som er unik, og inneholder en mye mer rigid struktur enn andre. Til syvende og sist betyr dette at kanskje utviklingen av solsystemer ikke er så strengt definert som vi en gang trodde.