ستاره شناسان به طور بنیادی ساخت سیارات را دوباره تصور می کنند

شروع در مرکز، با خورشید ستاره میانسال ما ممکن است خونسردتر از بقیه باشد، اما در غیر این صورت قابل توجه نیست. سیارات آن اما داستان دیگری است.

اول، عطارد: بیشتر ذغال‌شده‌های درونی نسبت به سیاره‌های کامل، احتمالاً لایه‌های بیرونی خود را در یک برخورد آسیب‌زا مدت‌ها پیش از دست داده است. بعد زهره و زمین می آیند که از برخی جهات دوقلو هستند، هرچند به طور عجیبی تنها یکی بارور است. سپس مریخ، دنیای عجیب دیگری است، دنیایی که بر خلاف عطارد، هرگز لایه‌هایش را از دست نداده است. رشدش متوقف شد به دنبال مریخ، ما یک حلقه گسترده از سنگ های باقی مانده داریم و سپس همه چیز تغییر می کند. ناگهان مشتری وجود دارد، آنقدر بزرگ که عملاً یک خورشید نیمه پخته است که حاوی اکثریت قریب به اتفاق مواد باقی مانده از خلقت ستاره ما است. گذشته که سه جهان عظیم دیگر – زحل، اورانوس و نپتون – ساخته شده از گاز و یخ هستند. چهار غول گازی تقریباً هیچ شباهتی با چهار سیاره سنگی ندارند، علیرغم اینکه تقریباً در یک زمان، از مواد مشابه، در اطراف یک ستاره تشکیل شده اند. هشت سیاره منظومه شمسی یک معما را ارائه می دهند: چرا اینها؟

اکنون به پشت خورشید، بسیار فراتر نگاه کنید. بیشتر ستارگان سیاره های خود را در خود جای داده اند. اخترشناسان هزاران مورد از این منظومه های دوردست ستاره و سیاره را مشاهده کرده اند. اما به طرز عجیبی، آنها تا کنون هیچ کدام را پیدا نکرده اند که از راه دور شبیه ما باشد. بنابراین این معما سخت‌تر شده است: چرا این‌ها و چرا آن‌ها؟

کاتالوگ متورم سیارات فراخورشیدی، همراه با مشاهدات مهدکودک سیارات دوردست و غبارآلود و حتی داده‌های جدید از منظومه شمسی خودمان، دیگر با نظریه‌های کلاسیک در مورد چگونگی ساخت سیارات مطابقت ندارد. دانشمندان سیاره‌شناسی، که مجبور شده‌اند مدل‌های چند دهه‌ای را کنار بگذارند، اکنون متوجه شده‌اند که ممکن است یک نظریه یکپارچه بزرگ در مورد جهان‌سازی وجود نداشته باشد – هیچ داستان واحدی که هر سیاره اطراف هر ستاره یا حتی مدارهای بسیار متفاوتی که به دور خورشید ما می‌چرخند را توضیح دهد. الساندرو موربیدلی، یکی از چهره‌های برجسته در نظریه‌های شکل‌گیری سیاره‌ها و مهاجرت و ستاره‌شناس در رصدخانه کوت دازور می‌گوید: «قوانین فیزیک در همه جا یکسان است، اما روند ساخت سیارات به اندازه‌ای پیچیده است که منظومه دچار هرج و مرج می‌شود. نیس، فرانسه

با این حال، یافته ها تحقیقات جدید را متحرک می کند. در میان هرج و مرج جهان سازی، الگوهایی پدیدار شده اند که ستاره شناسان را به سمت ایده های قدرتمند جدید سوق می دهد. گروهی از محققان در حال بررسی قوانین جمع آوری غبار و سنگریزه و نحوه حرکت سیارات پس از ادغام آنها هستند. بحث‌های شدیدی بر سر زمان هر مرحله و اینکه چه عواملی سرنوشت سیاره در حال جوانه زدن را تعیین می‌کنند، در جریان است. در پیوند این بحث ها برخی از قدیمی ترین سؤالاتی است که بشر از خود پرسیده است: چگونه به اینجا رسیدیم؟ آیا جای دیگری مثل اینجا هست؟

یک ستاره و همراهانش متولد می شوند

اخترشناسان حدود 300 سال است که خطوط اصلی منشا منظومه شمسی را درک کرده اند. فیلسوف آلمانی، امانوئل کانت، که مانند بسیاری از متفکران روشنگری که به نجوم می پرداختند، نظریه ای را در سال 1755 منتشر کرد که تقریباً درست است. او نوشت: “تمام مواد تشکیل دهنده کره های متعلق به منظومه شمسی، تمام سیارات و دنباله دارها، در مبدأ همه چیز به مواد اولیه اولیه خود تجزیه شد.”

در واقع، ما از ابری پراکنده از گاز و غبار آمده ایم. چهار و نیم میلیارد سال پیش، احتمالاً توسط یک ستاره در حال عبور یا توسط موج ضربه ای یک ابرنواختر، ابر تحت تأثیر گرانش خود فرو ریخت و ستاره جدیدی را تشکیل داد. بعد از آن اوضاع به این شکل پیش رفت که ما واقعاً نمی‌فهمیم.

هنگامی که خورشید مشتعل شد، گاز اضافی در اطراف آن چرخید. در نهایت سیارات در آنجا شکل گرفتند. مدل کلاسیکی که این را توضیح می‌دهد، معروف به سحابی خورشیدی کم‌جرم، یک «صفحه پیش‌سیاره‌ای» پایه را پیش‌بینی می‌کرد که با هیدروژن، هلیوم و عناصر سنگین‌تر برای ساخت سیارات مشاهده‌شده و کمربند سیارک‌ها پر شده بود. این مدل که به سال 1977 برمی‌گردد، فرض می‌کرد که سیارات در جایی که امروز می‌بینیم، شکل گرفته‌اند و به‌عنوان «سیاره‌های کوچک» شروع می‌شوند، سپس تمام مواد موجود در ناحیه خود را مانند ملخ‌هایی که هر برگ در یک مزرعه را می‌خورند، ترکیب می‌کنند.