Πώς επέζησε η Γη κατά τη γέννηση της;

Το πώς η Γη επέζησε στην διαδικασία της γέννησής της δίχως να σβήσει πρώιμα με μια πτώση της πάνω στον ήλιο, είναι ένα μυστήριο για τους αστρονόμους. Ένα όμως νέο μοντέλο έχει υπολογίσει τι προστάτεψε τον πλανήτη μας, όταν ήταν ακόμα ένας ευάλωτος πλανήτης-βρέφος.

Εν ολίγοις, οι διαφορές της θερμοκρασίας στο διάστημα γύρω από τον ήλιο, πριν 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια, ανάγκασε τη Γη να μεταναστεύσει προς τα έξω ενώ η βαρύτητα προσπαθούσε να την τραβήξει προς τα μέσα. Έτσι τέθηκαν τα θεμέλια της ισορροπίας της στον χώρο που βρίσκεται τώρα και ξέρουμε ότι είναι μια πολύ κατοικήσιμος τροχιά.

Στην εικόνα: ένας πλανήτης περιστρέφεται και καθαρίζει από τη σκόνη ένα τμήμα του πλανητικού δίσκου του μητρικού του άστρου

Οι πλανήτες σαν τη Γη πιστεύεται ότι σχηματίστηκαν από τη συμπύκνωση ορισμένων νεφών αερίου και σκόνης γύρω από τα αστέρια. Το υλικό σε αυτούς τους δίσκους σταδιακά στερεοποιήθηκε μαζί, σχηματίζοντας τελικά τους πλανητοειδείς (planetesimals) – μικρών μπλοκ στερεού υλικού στο μέγεθος ενός στεροειδή που τελικά συγκρούονται για να σχηματίσουν πλανήτες σε κανονικό μέγεθος.

Μόλις σχηματίζονται οι πλανήτες αυτοί, εντούτοις, πιστεύεται ότι μεταναστεύουν στον γύρω δίσκο της σκόνης. Η κλασική εικόνα αυτής της πλανητικής μετανάστευσης δείχνει ότι πλανήτες σαν (και) η Γη θα πρέπει να έχουν πέσει κατακόρυφα προς τον ήλιο, ενώ υπήρχαν ακόμη πλανητοειδείς.

"Όμως, αυτό έρχεται σε αντίθεση με τα βασικά στοιχεία της παρατήρησης, όπως ότι Εμείς Είμαστε Εδώ", δήλωσε ο αστρονόμος Moredecai-Mark Mac Low του Αμερικανικού Μουσείου Φυσικής Ιστορίας στη Νέα Υόρκη.

Ο Mac Low και οι συνεργάτες του διερεύνησε αυτό το προφανές παράδοξο και κατέληξε σε ένα νέο μοντέλο που εξηγεί πώς οι πλανήτες μπορούν να μεταναστεύσουν καθώς σχηματίζονται, αλλά και ακόμα πώς αποφεύγουν ένα φλογερό πρόωρο θάνατο πάνω στον ήλιο.

Ο ίδιος παρουσίασε τα ευρήματα του κατά τη 215η συνεδρίαση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας.

Ένα πρόβλημα με την κλασική άποψη της πλανητικής διαμόρφωσης και της μετανάστευσης του είναι ότι αυτή υποθέτει ότι η θερμοκρασία του πρωτοπλανητικού δίσκου γύρω από ένα αστέρι είναι σταθερή σε όλη την έκταση του, εξήγησε ο Mac Low.

Αποδεικνύεται ότι τμήματα του δίσκου είναι πράγματι αδιαφανή και έτσι δεν μπορεί να κρυώσουν γρήγορα εκπέμποντας θερμότητα έξω στο διάστημα. Αυτό δημιουργεί διαφορές θερμοκρασίας μέσα στον δίσκο, και οι διαφορές αυτές δεν λήφθηκαν υπόψη ποτέ πριν στα υπολογιστικά μοντέλα. Έτσι ο Mac Low και οι συνεργάτες του δημιούργησαν νέες προσομοιώσεις της πλανητικής μετανάστευσης, που περιλαμβάνουν ένα δίσκο με διακυμάνσεις της θερμοκρασίας.

Αυτό που συμβαίνει όμως όταν αλλάξετε τις θερμοκρασίες του δίσκου είναι το εξής: Οι μεταβολές της θερμοκρασίας μπορεί να αλλάξουν εντελώς τη φύση της πλανητικής μετανάστευσης, αναγκάζοντας τους πλανήτες να μεταναστεύσουν προς τα έξω, αντί να πέσουν προς τα μέσα.

Φαίνεται ότι αυτό πράγματι συμβαίνει. Εντός του δίσκου, αναπτύσσονται ζώνες με μετανάστευση προς τα μέσα και προς τα έξω που να ανταποκρίνονται στις ζώνες ισορροπίας, αν λοιπόν κάποιος πλανήτης φθάσει σε αυτές τις ζώνες ισορροπίες τότε περισσότερο ή λιγότερο κάθετε εκεί," εξήγησε ο Mac Low.

Και τελικά ο δίσκος διαλύεται σε ένα σημείο όπου η βαρύτητα της δεν μπορεί πλέον να επηρεάσει τους πλανήτες ώστε να μπουν σε νέα τροχιά.

Τελικά, το μοντέλο υποδεικνύει ότι η εξωτερική μετανάστευση "επιτρέπει τους πλανητοειδείς να επιβιώσουν, κάτι το οποίο εξηγεί το πώς οι πλανήτες επιβίωσαν τόσο στο ηλιακό σύστημά μας όσο και στα άλλα εξωηλιακά συστήματα μέσα στον Γαλαξία μας”, λέει ο Mac Low.

Πηγή: space.com

http://www.physics4u.gr/blog/?p=1632#more-1632