Fenomeni

Sunčeva porodica

Jedno drevno pitanje – zašto se sve planete Sunčevog sistema nalaze praktično u jednoj ravni? Zašto ne rotiraju oko zvezde pod različitim uglovima?

Tekst: Tijana Marković

Planetarni sistem, njegov izgled i nastanak, dugo je jedna od vrućih tema – astronomi se već 2000 godina bave proučavanjem planeta i Sunčevog sistema. Jedno od najintrigantnijih pitanja se odnosi na neobičnu činjenicu da sve planete, pored toga što rotiraju oko Sunca, to rade tako što se nalaze u istoj ravni. 

Kako bi se dao odgovor na ovo, ali i na brojna druga pitanja o Sunčevom sistemu, postavljeno je nekoliko hipoteza koje manje ili više uspešno objašnjavaju nastanak Sunčevog sistema. Prvu naučnu hipotezu ove vrste postavio je 1644. godine Rene Dekart, koji je predlagao da je Sunčev sistem nastao iz oblaka gasa i prašine.

No, najpoznatija hipoteza je postavljena stotinak godina kasnije – smislili su je nemački filozof Imanuel Kant i francuski matematičar Pjer Laplas. Ta teorija je danas poznata kao Teorija sažimajuće magline. Polazi se od činjenice da su Sunce i planete nastale od istog materijala.

SAŽIMAJUĆA MAGLINA

Šta su Laplas i Kant zaključili o nastanku Sunčeve porodice? Pre oko pet milijardi godina u Svemiru nije postojao Sunčev sistem, već se na njegovoj sadašnjoj poziciji nalazio oblak međuzvezdane materije koji se sastojao iz lakih hemijskih elemenata, većinom vodonika i helijuma, ali su se tu, procentualno znatno manje, našli i drugi teži elementi. Laplas je smatrao da je oblak rotirao ravnomerno (to smatra polaznom činjenicom). 

Materija se pod dejstvom gravitacione sile sažimala i zagrevala, dok je usled centrifugalne sile došlo do ubrzanja rotacije. Oblak je polako počeo da menja oblik prelazeći iz sfere u sve spljošteniji elipsoid. U jednom trenutku je centrifugalna sila nadjačala gravitacionu i oko njega se formirao disk odbačenog materijala.

Nakon toga centralni deo je ponovo dobio oblik sfere i nastavio je da se brže zgušnjava i zagreva. Pritisak je postajao jači, a temperatura sve veća, dosežući do kritičnih granica. Usled toga došlo je do termonuklearne reakcije u formiranom centralnom zgušnjavanju, i tako je nastalo Sunce. Pretpostavlja se da je Sunce postalo tada zvezda T Tauri tipa.

Iako je većina materije ostala u središnjem delu oblaka, na odbačeni deo se preneo skoro celokupni ugaoni moment i disk je nastavio da se kreće u istom smeru kao i međuzvezdana materija na početku. Lakši elementi su ostali u centru, ali su se usled otpuštanja preneli i na obode diska, dok su teži ostali u unutrašnjim delovima. Polako je disk počeo da se hladi , a čestice, koje su se ponašale kao jezgra kondenzacije, sažimaju se pod dejstvom međusobne gravitacione sile.

Od ovih akrecija nastaje grumenje silikatne građe, čiji sastav možemo da nađemo kod primitivnih hondrita. Sudari se nastavljaju, formirajući tela veličine od 0,1 do 1 km, tzv. planetezimale. Ova tela će nastaviti nagomilavanje materije privlačeći je sopstvenom gravitacijom. Dalji rast se dešava pomoću sudara ili međusobnog privlačenja lakih elemenata, u zavisnosti od toga formirale su se planete Zemljinog, odnosno Jupiterovog tipa. Novooformljene planete nastavljaju da kruže oko Sunca po svojim orbitama, na isti način na koji su to činile čestice od kojih su one nastale.

NOVE HIPOTEZE

Laplas u svojoj teoriji objašnjava i uzrok rotacije planeta oko svoje ose. To objašnjava kao posledicu različitih linijskih brzina čestica koje su formirale planetu. Sve čestice su se kretale istom ugaonom brzinom, pa su one na perifernom delu imale veću linijsku brzinu od onih na unutrašnjem, jer su za isti vremenski period morale da pređu veći put. Laplasova, kao i sve druge monističke teorije, tvrdi da se moment impulsa sistema raspoređuje proporcionalno masi. Ali tu se javlja problem, jer Sunce sa 99,86 odsto mase sistema poseduje samo 0,5% ukupnog momenta impulsa.

Pokušavajući da reši problem momenata impulsa, Edvard Roše je došao do zaključka da bi raspodela početne mase u Laplasovom modelu mogla da bude veoma koncentrisana, a ne ravnomerno raspodeljena. Onda bi u ravnomerno rotirajućem, već spomenutom, oblaku gasa, moment impulsa centralnog tela bio mnogo manji. Ovim korakom se moment impulsa, koji se dobija na osnovu Laplasove teorije, poklopio sa rezultatima posmatranja.

Orbite planeta su eliptične, sa Suncem u jednoj žiži. Sve leže u ravni ekliptike i nagibi su im do sedam stepeni. Pošto je ekscentricitet planetarnih putanja veoma mali, one su gotovo kružne. Izuzetak predstavlja Merkur, čija putanja ima naglašeniji oblik elipse. Ta odstupanja se objašnjavaju udaranjem manjih tela u planete tokom njihovog razvoja.

Danas postoji više teorija koje pokušavaju da objasne činjenice u vezi sa za nastankom Sunčevog sistema na drugačiji način. Ima i pristalica Džinsove teoreme u kojoj on polazi od toga da su planete nastale tako što je došlo do „sudara“ Sunca sa nekom drugom zvezdom.

Jedan od najvećih njenih nedostataka je to što se zasniva na veoma retkoj pojavi skoro neverovatne slučajnosti. Trenutno je najzastupljenija Laplasova teorija, mada da bismo dobili konačan odgovor o nastanku i kretanju planeta, moraćemo, po svoj prilici, da sačekamo još malo.

FENOMENI

Zašto je nebo plavo? Zbog čega lišće postaje žuto u jesen? Gde nastaje sneg, a gde Sunčeve oluje dodiruju Zemlju? Nauka sa lakoćom objašnjava svakodnevicu – potrebno je samo da se zapitate.

Istražite tekstove iz rubrike FENOMENI.

Istražite druge tekstove:


Grb Republike Srbije
ecsite nsta eusea astc

CPN
Ulica kralja Petra 46
11000 Beograd
Republika Srbija
+381 11 24 00 260
centar@cpn.rs