Haoss forum: Pravo mesto za ljubitelje dobre zabave i druženja, kao i diskusija o raznim životnim temama.
 
PrijemTražiRegistruj sePristupiHimna Haoss ForumaFacebook


Delite | 
 

 Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna

Pogledaj prethodnu temu Pogledaj sledeću temu Ići dole 
AutorPoruka
Black Wizard

Master
Master

avatar

Muški
Poruka : 31993

Učlanjen : 30.03.2011


Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Empty
PočaljiNaslov: Sunce – nas tvorac i unistitelj   Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Sat610Uto 15 Maj - 15:30

Da bi Sunčev sistem mogao da nastane prvo je morala da se formira zvezda, tj. Sunce, a tek kasnije pod uticajem gravitacije Sunca mogli su da nastanu i ostali “stanovnici” Sunčevog sistema. Prema tome, priču o poreklu Sunčevog sistema počinjemo od perioda kada se rađalo Sunce.

Pre oko 4,5 milijarde godina gasni oblak, od koga će kasnije nastati Sunce imao je prečnik od preko 480 triliona kilometara, tj. približno 50 svetlosnih godina (ili 40 miliona puta veći prečnik nego prečnik današnjeg Sunčevog sistema). Ovaj gasni oblak uopšte nije bio gust, sadržao je nekoliko hiljada atoma po kubnom santimetru. Ukupna masa ovog oblaka bila je dovoljna za nastanak nekoliko solarnih sistema. Njegova temperatura bila je približna temperaturi međuzvezdanog gasa, tj. bila je reda veličine od 3 K. Gasni oblak uopšte nije emitovao svetlost u okolni prostor. U nestabilnom ravnotežnom stanju oblak je imao samo dve mogućnosti – ili da se sve više i više širi i raspada u međuzvezdanom prostoru, ili da počne da se sažima. Konačno ravnoteža je narušena i usled gravitacionog privlačenja u nekim delovima oblaka došlo je do zgušnjavanja i sve većeg sažimanja.

Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna 09swave


Posle nekoliko hiljada godina nastale su globule, mesta na kojima je slučajno došlo do gravitacionog sažimanja materije gasnog oblaka. Temperatura oblaka se sporo povećavala; još nije bilo uslova da oblak počne da emituje svetlost. Kasnije je jedna od ovih globula, čiji je prečnik bio nekoliko hiljada puta veći nego prečnik današnjeg Sunčevog sistema, postala Sunce. Globule su nastavile da se sve više i više sažimaju dok se njihova temperatura konstantno povećavala.

Za narednih 400.000 godina globule su se sabile na milioniti deo njihove prvobitne zapremnine, ali i dalje 4 puta veće od današnjeg Sunčevog sistema. U centru globula počelo je da se stvara jezgro. Sve više i više zagrevano gravitacionim sažimanjem postalo je sposobno da počne da emituje energiju u ređe, spoljne slojeve globule. Zračenje koje je jezgro emitovalo počelo je da usporava sažimanje materije. Od prvobitnog jezgra nastalo je stabilno i jasno izdvojeno telo koje se naziva protozvezda ili protosunce. Sa rođenjem protosunca evolucija zahvaćenog materijala je postala brža. Za nekoliko hiljada godina ono se smanjilo na prečnik današnje orbite Marsa. Temperatura u unutrašnjosti popela se na 56.000 K a to je prouzrokovalo jonizaciju atoma. Crvena svetlost koja je emitovana sa površine protosunca nije nastajala fuzijom atomskih jezgra nego je bila uzrok gravitacionog sabijanja materije. Polovina oslobođene oslobođene energije odlazila je u okolni prostor, a druga polovina trošena je na zagrevanje jezgra.

Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna 12proto


Protosunce se sve više i više sažimalo, dok nije dostiglo dovoljno veliku temperaturu da u njemu otpočne proces fuzije deuterijuma u helijum-3. Tokom faze sažimanja Sunce je bilo potpuno homogeno. Kad je počela fuzija deuterijuma, momentalno je usporeno sažimanje. Kako se Sunce i dalje sažimalo, temperatura u njegovom centru je sve više i više rasla. Sa paljenjem vodonika protosunce je postala zvezda, koju karakteriše gravitaciono stabilan fuzioni reaktor u njenom jezgru. Kako su nuklearne reakcije počele da oslobađaju ogromne količine subatomske energije, Sunce je postalo promenjiva zvezda; varirali su njen sjaj i površinska aktivnost kao rezultat razvoja jezgra i konvektivne zone. Nakon razdoblja od oko 30 miliona godina struktura novorođenog Sunca se stabilizovala, i ono je postalo onakvo kavo ga mi danas vidimo.

Sunce je trenutno na polovini razdoblja svoje stabilne faze. U centru Sunca u svakoj sekundi 5 milijardi tona vodonika pretvara se u helijum. Ta brzina sagorevanja može da nas uplaši, ali nema opasnosti da će Sunce ubrzo ostati bez svog vodoničnog goriva. Ovakvo kakvo je danas trajaće još oko 4,5 milijardi godina a onda će početi polako da ulazi u poslednje razdoblje svog života i na kraju će se ugasiti.

Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Helios-helium



svetnauke.org
Nazad na vrh Ići dole
Black Wizard

Master
Master

avatar

Muški
Poruka : 31993

Učlanjen : 30.03.2011


Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Empty
PočaljiNaslov: Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna   Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Sat610Sre 16 Maj - 18:21

Od svojih prvih dana čovek je težio da otkrije odakle vodi poreklo, kako je nastao, i naravno, zašto uopšte postoji.Ta najstarija čovekova želja, želja za saznanjem nečeg novog, navela ga je na razmišljanje i proučavanje ne samo nastanka ljudske vrste, već on ide još dalje u prošlost, u vreme nastanka Zemlje, Sunca, pa čak i samog Univerzuma. Većina ljudi živi svoj svakodnevni život gotovo i ne misleći o stvarima koje nas okružuju, na materiju oko nas. Retko ko razmišlja o tome od čega je sastavljena svetlost Sunca, svetlost koja nam omogućava da živimo i budemo ovakvi kavi smo. Još manje je onih koji razmišljaju o prirodi gravitacije. Naravno, Zemlja, Mesec, Sunce su ogromna tela, mnogo puta veća od nas, ali postoje i sitne čestice, važnije i od Sunca i od nas samih, čestice od kojih smo sazdani i mi i Sunce i od čije stabilnosti zavisimo.

Podjednako “udaljeni” i od atoma i od zvezda mi proširujemo naše istraživačke vidike da bi smo sagledali i ono što je suviše malo i ono što je suviše veliko. Da bi odgovorili na mnoga pitanja koja nas okružuju mi gradimo “slike sveta”.

Zavisno od razvijenosti, ili bolje rečeno nerazvijenosti ljudskog društva ljudi su gradili sopstvene slike njima poznatog sveta. Način tumačenja sveta oko nas prilično se menjao kroz istoriju. Počelo se od tumačenja Zemlje kao ravne ploče, a stiglo da hipoteza o Veikom prasku, a o tome šta će se dešavati u budućnosti ne možemo ni da zamislimo.


Stari narodi su primetili neke pravilnosti u svetu koji ih je okruživao; posle dana uvek je dolazila noć, na mestu Sunca pojavljivali su se Mesec i zvezde. Zvezde su se uglavnom pojavljivale na istom mestu svake noći. Grčki mornari su znali da po zvezdama odrede svoj položaj. Znali su da bogovi, bez obzira na to što se ponekad “gađaju” munjama i gromovima iz nekog razloga ipak dopuštaju da se stvari odigravaju po preciznim zakonima. Radoznali Grci koristili su svoje izoštrene posmatračke sposobnosti da otkriju kako ti zakoni deluju.

Naravno, i oni su pravili greške. Zemlja na kojoj su stajali morala im je izgledati kao nešto najčvršće i najpouzdanije što na svetu postoji. Svako bi pomislio (osim ako zna da to nije tako) da Zemlja stoji, da je nepomična. Ovo je razlog zbog čega je Vavilonska zamisao o Zemlji koja se ne kreće, ali iznad koje se obrće neka vrsta kupole sa zvezdama bila u toku sledećih 3.000 godina (nakon što su je Vavilonci definisali) prihvatljiva manje više svakom, pa i starim Grcima. Aristotel ju je takođe prihvatio. Iz nekih mističnih razloga pretpostavio je da je kružno kretanje najsavršenije, kao i da se Zemlja nalazi u središtu svemira a da se sve ostalo kreće oko nje po kružnim putanjama. Ali, nije se dosetio nijednog načina da to naučno proveri. Drugima je preostao zadatak da posmatraju svet i iz tog posmatranja izvlače zaključke.

Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna 01svemir

Starogrčki filozof Eratosten prvi je dokazao da je Zemlja lopta, a ne ravna ploča, kako se do tada verovalo, i izračunao je njen obim sa neverovatnom tačnošću. Tada je u Staroj Grčkoj postojao jedan veliki problem. Pet zvezda je lutalo po noćnom nebu i nije bilo načina da se njihov položaj matematički predvidi. Zbog takvog ponašanja ove zvezde dobile su naziv “zvezde lutalice”. Bili su to planete – Merkur, Venera, Mars, Jupiter i Saturn, a naziv je potekao od grčke reči planetos što znači lutalica.


Proteklo je još mnogo napornih posmatračkih noći dok Grci nisu odredili putanje ovih objekata. Uvideli su da su mnogi delovi tih putanja vrlo zakrivljeni. Platon je uputio apel svim grčkim školama filozofije da sve svoje umne napore usredsrede na razradu nekog sistema krugova, kojima bi “krivudanje” ovih objekata moglo dobro da se objasni. Jer ako bi se ispostavilo da i planete kruže oko Zemlje na neki besprekoran način, simetrija će pobediti, a matematičko savršenstvo vasione će se održati, svet će biti baš onakav kakvim ga je Aristotel zamislio.

Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna At02fg04

Predlozi su stizali. Među njima bilo je i nekoliko zaista domišljatih. Jedan pristup je predlagao da se Zemlja ne nalazi baš u centru planetarnih orbita. Time bi bila objašnjena promena sjaja planeta, ali i dalje bi ostao problem “kreni – stani” putanja. Stigao je i predlog po kome planete kruže ne oko Zemlje, nego oko jedne tačke koja kruži oko Zemlje po putanji koja je kružnica. Takve manje orbite planeta oko neke pomoćne tačke nazvane su epicikli. Ovim su bila postignuta dva rezultata – tokom kruženja po epicikličnoj putanji planete se zaista približavaju i udaljavaju od Zemlje, što objašnjava promene njihovog sjaja, a i prividno vraćanje planeta unazad bilo je dobro objašnjeno. Ostao je samo jedan mali problem – ni za jednu od uočenih pet planeta posmatranja se nisu uklapala ni u jednu od ovih konfiguracija.

U drugom veku pre naše ere jedan čovek je konačno sve ovo uklopio u jedan sistem. Bio je to Ptolomej. Prema njegovom modelu pet planeta je kružilo po epiciklima, a centri epicikala kružili su oko Zemlje po kružnicama. Novina koju je on uveo bila je ta da kružnice nisu koncentrične, a Zemlja se nije nalazila ni blizu centra neke od njih. Ovoj “slici svemira” Ptolomej je dodao i Mesec i Sunce. Ptolomej je dodao i još jednu, osmu sferu. Bila je to sfera gde su bile raspoređene zvezde nekretnice koje ne menjaju položaj jedna u odnosu na drugu, ali one su kao celina kružile oko Zemlje. Sada je bilo moguće matematičkim putem objasniti sva ta čudnovata kretanja sjajnih objekata na noćnom nebu, a ako se neko posmatranje ne bi uklopilo sa predviđanjima teorije samo je trebalo dodati još nekoliko epicikala i sve bi se našlo na svom mestu.

Ovakav model prostora oko nas u potpunosti je odgovarao učenju Crkve i to je doprinelo da se on održi čitavih hiljadu godina.

Prvi ko je posumljao u ispravnost Ptolomejevih ideja bio je poljski sveštenik Nikola Kopernik. On je uvideo da je Ptolomejev model prosto prenatrpan sve većim brojem epicikala a da sve to može veoma pojednostaviti ako “pokrene Zemlju a zaustavi Sunce”. To je i uradio. Kopernik je smatrao da je Sunce centar svemira a da Zemlja i ostale planete kruže oko njega po kružnim putanjama. U početku Kopernik se plašio reakcije Crkve, po kojoj je Bog stvorio čoveka i Zemlju i dao im posebno mesto u Univerzumu, pa je svoje radove u početku objavljivao anonimno. Tek kasnije, kad je video da Crkva ćuti, on je počeo da potpisuje svoje radove. Crkva opet nije reagovala. Međutim, za razliku od Crkve naučnici širom Evrope vrlo su se zainteresovali za ovaj Kopernikov heliocentrični model sveta.

Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Geocentricni-model

Jedan od tih naučnika bio je Johan Kepler, nemački astronom koji je živeo u Pragu, u Češkoj. On nije imao mnogo mogućnosti da se bavi osmatranjem neba, ali zato je bio izvrstan teoretičar. Njegov rad prvenstveno je bio usmeren na pronalaženje razloga zbog čega bi se jedno telo kretalo oko drugog. Došao je na ideju da uzrok tog kretanja može da bude magnetizam, ali nikako nije mogao da se pomiri sa činjenicom da jedna takva sila deluje na tako ogromnim rastojanjima. Njegov sledeći talas nadahnuća bio je malo drugačiji – došao je na ideju da se planete ne kreću po kružnim, već po eliptičnim putanjama. Postojala je samo jedna mogućnost da se ovo proveri, a za to je trebalo da pokupi dovoljno što tačnijih rezultata posmatranja. Čuo je za jednog čoveka koji mu je mogao pomoći. Bio je to Tiho Brahe. Brahe je bio mnogo stariji od Keplera i već je bio slavan zbog tačnosti svojih astronomskih posmatranja. Radio je na dvoru Danskog kralja. Postoji nekoliko verzija o tome kako su se Kepler i Brahe sreli. Po jednoj, najzanimljivijoj ali malo verovatnoj, Kepler je krenuo na put do Brahea, ali ovaj nije hteo da ga primi plašeći se da mladi Kepler ne iskoristi rezultate Braheovih posmatranja i objavi neku “veličanstvenu istinu” prisvajajući svu slavu za sebe. Po ovoj priči Kepler se vratio u Prag praznih ruku. Onda je Brahe došao na ideju da Kepleru može da da podatke za samo jednu planetu i vidi šta će ovaj da uradi, a posle on, Tiho Brahe da uradi isto to za ostale planete. Sad je Brahe krenuo na put do Keplera noseći mu podatke za Mars. Kepler je bio oduševljen ovom ponudom. Kad je uporedio podatke posmatranja i svoje proračune na osnovu eliptičnih orbita sve se savršeno uklopilo (možete da zamislite kako se Brahe osećao kada mu je Kepler reko da mu podaci za preostale planete nisu ni potrebni, pošto eliptična orbita odgovara jednoj planeti onda odgovara i svima ostalima).

U stvarnosti je najverovatnije bilo malo drugačije, ali jedino je važno da je zasluga i Keplera i Brahea podjednako velika, i da su njih dvojica dokazali da su orbite planeta elipse, a ne krugovi, kako se do tada mislilo.

Ni ovo nije izazvalo nikakvu reakciju katoličke Crkve, najverovatnije jer su Češka i Danska delovale suviše daleko. Ali, ubrzo došlo je do velikog sukoba između nauke i Crkve i to u baš u Rimu. Uzrok tome bio je Galileo Galilej. On je bio u velikoj prednosti u odnosu na svoje prethodnike. Posedovao je teleskop, koji je sam konstruisao i kojim je pažljivo posmatrao noćno nebo. Baš uz pomoć tog teleskopa došao je do nekih važnih otkrića – uočio je kratere na Mesecu, pege na Suncu, ali što je najvažnije uočio je i četiri Jupiterova satelita. Otkriće ovih satelita bila je ona prekretnica koja je Galileju dokazala da Ptolomejevo učenje nije tačno i da je Kopernik bio u pravu. Galilej je iznenada počeo javno da podržava Kopernikovo učenje. Čak je išao toliko daleko, da je tvrdio da Biblija, na mestima gde je u sukobu sa zdravim razumom i sa naučnim otkrićima, ne govori bukvalno, nego alegorično Ovog puta Crkva je morala da reaguje, primorala je Galileja da se odrekne svojih učenja. Iako je Galilej poklekao pred Crkvom, širom sveta se učvrstilo saznanje da je nauka dokazala nove istine o svetu, istine koje je nemoguće zaobići. Crkva je ubrzo morala da se pomiri sa činjenicama. Svemir Nikole Kopernika podržan je eliptičnim orbitama Keplera i osmatranjima Galileja, preostao je samo jedan problem: kako objasniti silu koja održava planete na orbitama. Odgovor na ovo pitanje dao je Isak Njutn. Bila je to sila gravitacije. Njutn je potpuno objasnio zbog čega se planete kreću oko Sunca po eliptičnim putanjama. Pored sile gravitacije, Njutn je uveo još jednu novinu u Kopernikov svemir – pomerio je Sunce. Sunce je prestalo da bude centar vasione, postalo je samo jedna zvezda kao i milijarde drugih oko nas.

Čovečanstvo je konačno stvorilo sliku sveta onakvu kakvu i danas poznajemo. Svemir ispunjen galaksijama. U jednoj sasvim običnoj spiralnoj galaksiji, koju mi nazivamo Mlečni put, nalazi se jedna sasvim obična zvezda, koju mi ljudi nazvasmo Sunce. Oko te zvezde kruži devet planeta, mnogo satelita, kometa i asteroida. Među tim planetama nalazi se i naša “plava planeta” – Zemlja. Mlečni put, Sunce, Zemlja za nekog posmatrača daleko odavde su potpuno beznačajni, samo svetle tačke na tamnom nebu (ako uopšte može i da ih vidi), a za nas to su najvažnije stvari, ono bez čega mi ne bi smo postojali. Na prvi pogled sve ovo deluje nepromenjivo i večno, ali da li je tako? Odakle je su se stvorili Sunce, Zemlja i mi?

Do sada je bilo reči isključivo o tome kako su ljudi u različitim dobima razvijenosti civilizacije smatrali da izgleda prostor koji ih okružuje i šta se u njemu događa. Prošlo je mnogo vekova dok neko nije stekao hrabrosti da pomisli, a kamo li da javno kaže, kako su Sunce i Zemlja nastali. Ljudi su smatrali da je po tom pitanju sve kristalno jasno. Na tom planu Crkva je bila vrlo moćna a ideja je bila jednostavana – Bog je stvorio svet onakav kakav ga mi vidimo, priča o nastanku sveta zapisana je u Bibliji. Ali, vremenom javljali su se ljudi koji nisu bili zadovoljni ovakvim tumačenjem. Počele su da se rađaju nove priče o tome kako je nastalo Sunce, Zemlja, čovek…



svetnauke.org
Nazad na vrh Ići dole
Black Wizard

Master
Master

avatar

Muški
Poruka : 31993

Učlanjen : 30.03.2011


Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Empty
PočaljiNaslov: Nastanak kosmogonije   Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Sat610Sre 16 Maj - 18:29

Nastanak kosmogonije




Prvi ko se bavio proučavanjem porekla Sunčevog sistema bio je Deskarates 1644. godine. U poslednjih tri stotine godina mnogi poznati naučnici, uključujući i Kanta, Laplasa, Džinsa, Hojla, itd, bavili su se ovim problemom i postavili su neke potpuno različite teorije.

Danas je, sintezom saznanja astronomije, fizike, hemije moguće eliminisati neke teorije i proceniti verovatnoću drugih. Trenutno izgleda da je najtačnija Laplasova teorija protosolarne magline ili neka njena usavršena varijanta. Po ovoj teoriji, Sunce i planete su nastali istovremeno iz oblaka međuzvezdanog gasa koji je kolapsirao pre oko 4,6 milijardi godina. Brzorotirajuća protosolarna maglina nastala je iz ovog oblaka kao gasoviti disk. Sunce je nastalo u centralnom delu diska, dok su se planete formirale od spoljnih delova diska.

Zanimljivo je da u astronomiji najmanje razumemo one pojave koje su za nas više vezane. Tako na primer bolje poznajemo unutrašnju strukturu Sunca nego strukturu Zemlje, a takođe više znamo o evoluciji zvezda nego o poreklu Sunčevog sistema. Možemo da posmatramo hiljade zvezda, ali samo jedan Sunčev sistem i to je ono što nam predstavlja problem. Biolog, na primer, koji bi bio u mogućnosti da ispituje samo jednu vrstu drveća teško bi se snalazio sa proučavanjem evolucije.

Odakle će da počnemo naš put ka otkrivanju porekla Sunčevog sistema? Kako da rekonstruišemo tok događaja, njihove uzroke i posledice, koji su doveli do nastanka Sunca, sa planetama koje kruže oko njega i sa satelitima oko tih planeta? Za poslednjih trista godina brojni astronomi su pokušavali da objasne poreklo Sunčevog sistema. Oni su koristili savremene metode posmatranja da bi prikupili što više podataka iz kojih bi mogli da “sklope” jedan dobar model nastanka Sunčevog sistema. Mnogi istraživači su ove postupke sledili godinama, dodavali ili usavršavali njihove postojeće modele, ili čak sklapali potpuno nove, na osnovu najsavremenijih otkrića. Na primer Fred Hojl je konstruisao mnogo modela, koji u sebi sadrže mnogo malo zajedničkog.

Kao rezultat ovoga danas postoji veliki broj međusobno protivurečnih modela. Nijedan model nije potpuno prihvatljiv, a mali je broj onih koji potpuno mogu da budu odbačeni. Uzrok ove konfuzije je taj, što je teško naći kriterijum za određivanje ispravnosti ovih modela. Svi modeli se vrlo lako prilagođavaju novim posmatranjima ali njihova mogućnost da predvide buduća događanja je prilično loša.


Teorije o poreklu Sunčevog sistema mogu se podeliti na nekoliko različitih načina. Osnovna podela se zasniva razlici u početnim uslovima. Grupe se mogu definisati na različite načine, ali jedna od najprihvaćenijih podela je podela prema odgovorima koje hipoteze daju na dva pitanja:

1. Da li su Sunce i planete nastali od istog međuzvezdanog materijala, ili drugim rečima da li su oni kogenerički?

2. Da li su planete nastale od međuzvezdanog materijala ili od zvezdanog materijala (tj. od međuzvezdanog materijala koji je prethodno bio u sastavu neke zvezde)?


Prema hipotezama prve grupe Sunce i planete nastali su istovremeno iz istog oblaka međuzvezdanog gasa. Ovakav pristup prvi je predložio Kant, a kasnije ga je razvio Laplas. Prema ovom tipu hipoteza smatra se da je posle fragmentacije međuzvezdanog oblaka nastao diskoliki i brzorotirajući oblak gasa. Iz centralnog dela ovog diska kontrakcijom materijala nastalo je Sunce, a od spoljnih delova nastale su planete. Ovom tipu hipoteza, pored već pomenute Kant-Laplasove, pripadaju i Kuiperove i neke Hojlove hipoteze.

Druga grupa hipoteza takođe tvrdi da su planete nastale iz oblaka međuzvezdanog materijala, ali u ovom slučaju oblak je zarobilo već formirano Sunce. Tipičan scenario ovih hipoteza je sledeći: Sunce, koje je već evoluiralo do određenog stadijuma, prolazi kroz jedan od mnogih gustih oblaka gasa u našoj galaksiji. Gravitaciono polje Sunca prilikom tog prolaska zarobljava delove okolnog gasa. Zahvaćeni materijal kasnije počinje da kruži oko Sunca i od njega se formira maglina identična sa onom u Laplasovoj hipotezi.

Ovom tipu hipoteza pripadaju hipoteze Alfvena (Alfven) i Arheniusa (Arrhenius). Oni smatraju da je mlado Sunce nastalo ne ostavljajući za sobom ostatke oblaka gasa, ali da je ono imalo vrlo jako magnetno polje. Gravitaciono polje Sunca je privlačilo okolni međuzvezdani materijal. Neutralni atomi galaktičkog gasa kretali su se ka Suncu i bivali su jonizovani. Kada bi se ovo desilo ovi atomi bivali bi zarobljeni uticajem magnetnog polja i počinjali su da rotiraju oko Sunca. Na ovakav način nastao je omotač teže isparljivih elemenata, postepeno je dolazilo do sažimanja a kasnije i do nastanka planeta. Suprotno prethodnim modelima, interesantno je da u ovom slučaju ne postoji masivan oblak međuzvezdanog gasa iz kojeg su nastali Sunce i planete, već se međuzvezdani materijal postepeno sakuplja.

Trećoj grupi modela pripadaju hipoteze prema kojima se smatra da je Sunce u toku nastanka bilo binarna zvezda, tj. Sunce je imalo svog pratioca. Iz nekog razloga ovaj Sunčev pratilac se raspao, a njegov materijal se rasturio po svemiru. Deo ovog zvezdanog gasa ostao je zarobljen Sunčevom gravitacijom i formirao je oblak identičan onima iz prethodnih hipoteza. Ovakve hipoteze često se sreću u naučnoj literaturi, a najpoznatiji zastupnik ovog tipa hipoteza bio je Litelton (Lyttelton). U ovom slučaju materijal od koga se formirao planetarni oblak je zvezdanog porekla (zbog toga što je pre toga pretrpeo procese nuklearnih reakcija, koje su se odigravale u unutrašnjosti raspadnute zvezde), ali poreklo materijala Sunca i ovog oblaka je kogeričko zbog toga što su zvezde nastale istovremeno.

Četvrtoj grupi pripadaju modeli koji uključuju sudare zvezda. Veruje se da je zvezdani oblak prošao u blizini Sunca. Jak gravitacioni uticaj Sunca doveo je do “čupanja” materijala iz spoljnih slojeva ovog zvezdanog oblaka; zatim se ovaj materijal raširio po okolnom prostoru i počeo je da rotira oko Sunca. Ovakav model zastupali su Džns (Jeans) i Džefrejs (Jeffreys), početkom ovog veka. Kasnije je Vulfson (Woolfson) takođe zastupao ovaj model, ali u nešto izmenjenom obliku. Ovakav model zahteva zvezdani materijal, ali u ovom slučaju materijal od koga su sagrađeni Sunce i planetarni oblak nisu kogeneričkog porekla.


Ova podela hipoteza o poreklu Sunčevog sistema može se iskazati i na malo drugačiji način, i to:


  • hipoteze hladne magline
  • sudarne hipoteze
  • hipoteze vruće magline
Bez obzira kako da grupišemo teorije sve one moraju da dovedu do nastanka Sunčevog sistema onakvog kakvog ga poznajemo. Poznato nam je 9 fundamentalnih odlika Sunčevog sistema, i to:

1. Svaka planeta je relativno izolovana u prostoru – planete postoje kao nezavisna tela na određenim rastojanjima od Sunca; one nisu zajedno, grubo rečeno svaka planeta se otprilike nalazi na dva puta većem rastojanju o Sunca nego njen unutrašnji sused.

2. Orbite planeta su skoro kružnice – ustvari, sa izuzetkom Merkura i Plutona, za koje se svi slažu da su posebni slučajevi, svaka planeta kruži oko Sunca po putanji koja je skoro kružnica. Orbita Merkura od ovog pravila odstupa najverovatnije zbog ogromnog gravitacionog uticaja Sunca, dok u slučaju Plutona neki naučnici smatraju da je on ustvari odbegli satelit Neptuna.

3. Orbite planeta leže u skoro istoj ravni – rani kojima pripadaju orbite planeta stoje jedna u odnosu na drugu pod uglom od samo nekoliko stepeni. Drugim rečima, Sunčev sistem ima oblih vrlo tankog diska. Ponovo su izuzetak Merkur i Pluton, najverovatnije iz istih, već pomenutih, razloga.

4. Smer rotacije planeta oko Sunca identičan je sa smerom rotacije Sunca oko svoje ose – pored ovoga važno je i da se ravni orbita planeta nalaze u ravni ekvatora Sunca.

5. Većina planeta rotira oko svoje ose u istom smeru kao i Sunce – ovo tvrđenje nije tako opšte kao prethodna iz tog razloga što se tri planete, Venera, Uran i Pluron, ne ponašaju tako. Venera sporo rotira u suprotnom smeru; Uran “leži” na svom “boku”, tj. njegovi polovi se nalaze skoro u ravni orbite; a Pluton, kao što smo već primetili, odstupa od svih pravila.

6. Većina satelita rotira oko planeta u istom smeru u kojem planete rotiraju oko svoje ose – neki sateliti, kao na primer oni oko Jupitera, predstavljaju umanjen Sunčev sistem, putuju oko svoje matične planete po orbitama koje leže u ravni ekvatora matične planete i rotiraju u istom smeru u kom rotira i matična planeta oko svoje ose. Ovakva sličnost između Sunčevog sistema i sistema satelita oko velikih planeta morala je biti određena početnim uslovima prilikom nastanka Sunčevog sistema.

7. Postoje velike razlike između planeta – unutrašnje planete Zemljinog tipa su gušće, guste atmosfere, sporo rotiraju i imaju malo ili uopšte nemaju satelite. Njihova suprotnost su spoljne planete ili planete Jupiterovog tipa (sa izuzetkom Plutona, naravno). Ove planete su male gustine, vrlo retke atmosfere, brze rotacije i sa mnogo satelita.

8. Asteroidi su vrlo stara tela, po karakteristikama ne mogu se uvrstiti ni u unutrašnje ni u spoljašnje planete, kao ni u njihove satelite – orbita asteroidnog pojasa je, kao i orbite planeta, skoro savršena kružnica. Takođe smatra se da su asteroidi sagrađeni od primitivnog materijala, koji nije evoluirao, a meteoriti koji padaju na Zemlju su najstarije poznate stene.

9. Komete su prastara i ledena tela koja ne moraju biti u ravni ekliptike i nalaze se na ogromnom rastojanju od Sunca – smatra se da je ostojanje Ortovog oblaka koji okružuje Sunce na daljini od oko 50 hiljada astronomskih jedinica u direktnoj vezi sa procesom nastanka Sunčevog sistema.


Sve ove činjenice uzete zajedno strogo uslovljavaju visok stepen reda u Sunčevom sistemu. Struktura celog Sunčevog sistema je prilično jedinstvena, starost njegovih članova je približna, pa je onda i skoro nemoguće da je jedan ovako skladan sistem nastao na neki slučajan način. Celokupna organizacija uslovljava jedinstven nastanak, negde pre oko 4,6 milijardi godina.

Nijedna od postojećih teorija o poreklu Sunčevog sistema ne daje kompletne odgovore na sva ova pitanja i nijedna od njih ne objašnjava u potpunosti nastanak Sunčevog sistema. Sve one su delimične teorije, ali u zajedno dosta dobro objašnjavaju poreklo i nastanak Sunčevog sistema.



svetnauke.org
Nazad na vrh Ići dole
Black Wizard

Master
Master

avatar

Muški
Poruka : 31993

Učlanjen : 30.03.2011


Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Empty
PočaljiNaslov: Laplasova teorija magline   Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Sat610Čet 17 Maj - 20:40

Laplasova teorija magline




Teoriju o nastanku Sunčevog sistema, zasnovanu na solarnoj maglini, prvi je predložio filozof Emanuel Svedenborg, 1734 godine, ali je kasnije Imanuel Kant bolje obradio ovu teoriju i objavio je 1755 godine u svom delu “Opšta teorija prirode”. Obe teorije bile su prvenstveno zasnovane na nagađanjima. Prvu široko prihvaćenu naučnu teoriju o postanku Sunčevog sistema dao je Laplas 1796. godine. On je smatrao da su Sunce i planete nastale istovremno u kolapsu oblaka međuzvezdanog gasa i prašine.

Laplas polazi od toga da Sunce, planete i njihovi sateliti vode poreklo od nekadašnje razređene, usijane i gasovite mase koja je vršila rotaciono kretanje, o uzrocima rotacije Laplas ne govori, već ih smatra za postojeću činjenicu.

Laplas je počeo da piše o istoriji Sunčevog sistema od trenutka kada je u centru rotirajuće magline došlo do zgušnjavanja usled dejstva sile uzajamnog privlačenja. Ovo centralno zgušnjavanje bilo je prvobitno Sunce. Na samom početku mlado Sunce bilo je okruženo razređenom, gasovitom i usijanom maglinom. Ona je bila ogromna, prostirala se daleko iza orbite Plutona.

Laplas je smatrao da se cela ova maglina obrtala ravnomerno, kao što rotiraju čvrsta tela, tako da su tačke koje su bile bliže unutrašnjosti opisivale manje krugove i kretale se manjom linijskom brzinom od onih na perifernom delu magline. Što se neka tačka magline nalazi dalje od centra veća je njena brzina i jača centrifugalna sila, a istovremeno sila privlačenja je manja. Na određenom rastojanju od centra ove dve sile se izjednačavaju po intenzitetu. To rastojanje predstavlja granicu magline. Delovanje centrifugalne sile na čestice iza ove granice će nadvladati delovanje privlačne, gravitacione, sile i ove čestice će biti otrgnute iz magline.

Kako vreme prolazi maglina se postepeno hladi i sve više i više zgušnjava, istovremeno smanjuje se i njen prečnik. Smanjenje prečnika magline uzrokuje povećanje brzine rotacije (zakon održanja momenta impulsa). Sa smanjenjem dimenzija i povećanjem brzine rotacije magline, dejstvo centrifugalne sile postaje sve jače. Oblik magline se takođe menja – iz loptastog maglina prelazi u sferoidni oblik, a zatim postaje sve više i više spljoštena. Vremenom zgušnjavajući se maglina je iza sebe ostavljala niz prstenova od kojih se svaki nalazio na orbiti jedne od budućih planeta. Svi prstenovi su se obrtali oko Sunca u istom smeru. Iz ovih tzv. Laplasovih prstenova obrazovale su se planete.

Između čestica koje su sačinjavale prsten dolazilo je do uzajamnog privlačenja pa je on morao da postaje gušći. Ako bi prsten bio potpuno homogen zgušnjavanje bi se vršilo ravnomerno po čitavoj orbiti i u tom slučaju ne bi bio moguć nastanak planeta. Srećom, ovakav slučaj se sreće vrlo retko. Skoro uvek nastali prsten nije u potpunosti homogen i u njemu se stvara jedan ili više centara zgušnjavanja. Svaki od ovih centara gravitacijom privlači okolne čestice i postaje veći, na kraju svi ovi centri se i međusobno privlače, stapaju i formiraju planetu. Novoformirana planeta nastavlja da kruži oko Sunca isto onako kako su pre nje to činile i čestice prstena od kojih je nastala. Laplas ovde objašnjava i uzrok zbog čega planete rotiraju oko svoje ose. On ovo rotaciono kretanje objašnjava koja posledicu različitih linijskih brzina čestica koje su formirale planetu: sve čestice prstena su se kretale istom ugaonom brzinom oko Sunca, pa prema tome one na perifernom delu diska imale su veću linijsku brzinu od onih u unutrašnjem delu jer su za isti vremenski interval morale da prevale veći put.

Na isti ovakav način nastali su i sateliti oko planeta. Oko planeta su se takođe odvajali prstenovi iz kojih su kasnije nastajali sateliti. Izuzetak je jedino bio poslednji unutrašnji Saturnov prsten koji je bio u potpunosti homogen. U njemu nije bio moguć nastanak planete nego je samo došlo do formiranja oromnog broja sitnih tela (na isti ovaj način Laplas je opisao i nastanak asteroidnog pojasa).

Komete su prema Laplasovoj teoriji “gosti” Sunčevog sistema. On smatra da komete nisu nastale u Sunčevom sistemu, već su one tu došle iz udaljenih delova svemira. Laplas je smatra da su orbite kometa ili parabolične ili hiperbolične, tj. da nisu zatvorene, pa prema tome kometa koja dolazi iz bezgraničnog univerzuma samo jednom prolazi pored Sunca i odlazi bez povratka u “nepoznatom” pravcu. Da bi objasnio pojavu periodičnih kometa Laplas je zaključio da komete prilikom prolaska kroz Sunčev sistem takođe trpe i uticaj planeta koje ih ponekad primoraju da promene orbitu. Iz tog razloga orbite kometa postaju vrlo izdučene elipse i one počinju da se kreću oko Sunca i postaju deo Sunčevog sistema.

Laplasova, kao i sve druge monističke teorije (teorije prema kojoj i Sunce i planete vode poreklo od istog materijala), predviđa da se moment impulsa sistema raspoređuje proporcionalno masi. Ovde se javlja jedan veliki problem – rezultati posmatranja tela Sunčevog sistema daju nam rezultate koji su potpuno suprotni sa očekivanim. Naime, Sunce sa 99,86% mase sistema poseduje samo 0,5 % ukupnog momenta impulsa. Nekoliko decenija kasnije pojavio se i drugi problem. Najveću kritiku Laplasovom modelu uputio je Džejms Maksvel (James Maxwell) 1875. godine. On je tada proučavao Saturnove prstenove i zaključio je da ako bi Laplasova teorija bila tačna u ovim prstenovima moralo bi da dođe do gravitacionog privlačenja i nastanka malih, čvrstih tela – čvrst prsten raspao bi se usled različite brzine rotacije, a gasovit prsten bi se raspršio prilično ravnomerno. Isti argument je primenjen i na prstenove u Laplasovoj teoriji, ti prstenovi morali bi da budu nekoliko stotina puta masivniji od planete koju treba da formiraju da bi bili stabilni.

Godine 1854. u pokušaju da prevaziđe problem u vezi momenta impulsa Edvard Roše (Edouard Roche) je utvrdio da bi raspodela početne mase u Laplasovom modelu mogla da ne bude ravnomerno raspoređena, već veoma koncentrisana. U ravnomerno rotirajućem oblaku gasa sa masom raspoređenom na ovaj način kako je predvideo Laplas, onda bi moment impulsa centralnog tela bio mnogo manji. Zaista, ovo je bio presudni korak koji je omogućio da se moment impulsa koji se dobija na osnovu Laplasove teorije poklopi sa nalazima posmatranja. Početno vrlo gusto stanje može biti ostvareno ako se pretpostavi da posebno formirana zvezda kasnije gravitacijom zarobila planetarni materijal. Uvođenjem ovakvog procesa teorija postaje dualistička. Džems Džins (James Jeans) vratio se na Laplasovu teoriju sa koncentrisanom masom u centru magline 1919 godine. Koristeći argumente koje je koristio i Roše, on je dokazao, da bi u slučaju gustog centralnog tela, gravitaciono privlačenje nastale zvezde bilo veoma jako i sprečilo bi formiranje planeta iz okolnog materijala.



svetnauke.org
Nazad na vrh Ići dole
Black Wizard

Master
Master

avatar

Muški
Poruka : 31993

Učlanjen : 30.03.2011


Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Empty
PočaljiNaslov: Dzinsova teorija   Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Sat610Čet 17 Maj - 20:42

Dzinsova teorija




U svom objašnjenu nastanka Sunčevog sistema Džins polazi od pojave sudara Sunca i neke druge zvezde (naravno, ovde se ne misli da je došlo do stvarnog kontakta između ove dve zvezde već se pod sudarom podrazumeva samo jake međusobne interakcije između gravitacionih polja ovih zvezda). Džins prolazi od toga da je nekada u prošlosti jedna zvezda mnogo većih dimenzija od Sunca prošla u njegovoj blizini, na rastojanju manjem od kritičnog. Dok se ova zvezda približavala Suncu na njegovoj površini su počele da se izdižu dve plimske izbočine (ovo je ista pojava koju zapažamo i na okeanima na Zemlji, gde plima nastaje pod uticajem gravitacije Meseca i u manjem obim Sunca), jedna na strani okrenutoj ka dolazećoj zvezdi, a druga, manja, na suprotnoj strani. Kako se zvezda sve više približavala razlika u visini između ove dve izbočine sve više je rasla. U trenutku kada se zvezda nalazila na kritičnoj daljini od centra Sunca, sila, kojom je ova zvezda privlačila materiju izbočine, bila je jednaka sili kojom je istu materiju privlačilo Sunce. Zvezda je nastavila i dalje da se približava Suncu, tj. zvezda je ušla u kritičnu sferu. Sada je sila kojom je zvezda privlačila materiju u bližoj izbočini nadvladala i došlo je burnog isticanja materije u vidu usijane gasovite struje. Kako se zvezda sve više približavala, intenzitet isticanja je sve više rastao; naravno, na suprotnoj strani Sunca ovakvo isticanje se nije dešavalo. Kada je zvezda počela da se udaljava intenzitet isticanja je slabio i na kraju potpuno prestao kad je zvezda izašla iz kritične sfere.

Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna 15plima

Zbog toga što su brzine zvezda vrlo velike ovaj proces je morao da se odigra velikom brzinom. Zvezda koja je došla, za kratko je narušila mir našeg Sunca i otišla u daljinu beskrajnog svemirskog prostora. Ovo kratko zbližavanje ostavilo je trajne posledice na Suncu i u njegovoj okolini. Zbližavanje je iščupalo sa Sunca gasovitu struju od koje su kasnije nastale planete. Ova izdvojena struja morala se nalaziti u istoj ravni sa zvezdom koja je “posetila” naše Sunce. Nakon udaljavanja te zvezde otrgnuta struja poprimila je oblik razvučenog elipsoida, ili cigare, kao je Džins nazvao. U početku njena građa bila je homogena ali pod uticajem spoljnih dejstava (npr. gravitacije Sunca) došlo je do zgušnjavanja materijala u nekim delovima struje. Mala zgušnjenja brzo su rasla, a dovoljno velika su rasla privlačeći nove čestice, dok se sva struja nije razbila na nekoliko odvojenih masa. Tako su nastale planete.

Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Dzins

Ovaj karakterističan oblik struje gasa nastao je zbog toga što se u njenom centralnom delu nalazila veća količina gasa nego na krajevima, a to je opet posledica toga što je centraln deo nastao kada je zvezda bila najbliža Suncu i tad je otrgnuto najviše materijala. Zbog ovakve raspodele materijala prirodno je da su se iz srednjeg dela struje formirale najveće planete – Jupiter, Saturn, i ona planeta čijim je raspadanjem, po Džinsovom mišljenju, nastao asteroidni pojas.
Otrgunuta sa Sunca gasna struja morala je i da nastavi da rotira oko Sunca u istom smeru u kojem rotira i samo Sunce. U početku, dok je struja bila i pod uticajem pridošle zvezda, njeno kretanje je moralo biti mnogo složenije, ali kada je ova zvezda otišla, gasovita struja i planete koje su iz nje nastajale pokoravali su se samo gravitacionom uticaju Sunca i oko njega su produžili da kruže.

Džins je u svojoj hipotezi objasnio i zbog čega orbite planeta nisu prave elipse, nego više liče na krugove. On je smatrao da ako bi se planete kretale u potpuno praznom prostoru orbite bi stvarno bile prave elipse, ali ako bi se uzeo u obzir uticaj koji na njih vrši sredina (komete, meteori, čestice prašine i gasa koji je izbačen iz Sunca) orbite sve više poprimale oblik kruga. Planete krećući se oko Sunca skupljaju sitne čestice. Vremenom prostor gde planete prolaze se raščistio pre nego što su orbite planeta postale kružne.

Prema ovoj hipotezi sateliti su nastali na sličan način kao i planete, sa tom razlikom što u ovom slučaju ulogu perturbujućeg tela igra Sunce. U početku su orbite planeta bile jako razvučene, pa bi prilikom prolaska kroz perihel ulazile u kritičnu sferu i tad su padale pod jak plimski uticaj Sunca. Zanimljivo je primetiti da su sistemi Jupitera i Saturna u suštini umanjene kopije Sunčevog sistema. Orbite satelita se takođe nalaze u istoj ravni, a raspored njihovih masa je takav da se najkrupniji nalaze u sredini.

Različit broj satelita oko planeta takođe je objašnjen u ovoj hipotezi. Poznato je da planete u tečnom i čvrstom stanju mnogo brže podležu razaranju pod uticajem gasovitog Sunca. Kada su nastale, sve planete su bile gasovite i vrlo vrele. One su se vremenom hladile, ali masivnije planete hladile su se sporije od manjih, pa prema tome kod masivnijih planeta bilo je duži vremenski period u kome su sateliti mogli da nastaju.

Kao i svaka druga hipoteza i ova ima neke nedostatke. Jedan od najkrupnijih je taj što ona formiranje Sunčevog sistema objašnjava jednom sasvim retkom pojavom, skoro neverovatne slučajnosti. Druga značajna primedba ovoj hipotezi vezana je za raspodelu momenta impulsa u Sunčevom sistemu. Teorija predviđa da najveći deo momenta impulsa celog sistema otpada na Sunce, a samo jedan mali deo na planete, dok je situacija, kao što je pomenuto, u stvarnosti suprotna – 96% momenta impulsa koncentrisano je u planetama a samo 4% u Suncu. Ipak, normalni odnosi momenta impulsa koje predviđa teorija javljaju se u sistemima planeta i njihovih satelita (veći deo ukupnog momenta impulsa koncentrisan je u planeti, a samo jedan mali deo u satelitima). Ovaj paradoks, vezan za raspodelu momenta impulsa u Sunčevom sistemu, objašnjava se time što su planete postavljene suviše daleko od Sunca i zato što se Sunce oko svoje ose obrće vrlo sporo, dok se planete kreću mnogo većim brzinama. Većina zvezda ima mnogo veće brzine rotacije (čak i do 100 puta veće), pa samim tim i njihov moment impulsa može biti i 100 puta veći. Može se zaključiti da je brzina obrtanja Sunca mnogo mala kako u odnosu na brzine rotacija planeta, tako i u odnosu na brzine rotacije drugih zvezda.



svetnauke.org
Nazad na vrh Ići dole
Black Wizard

Master
Master

avatar

Muški
Poruka : 31993

Učlanjen : 30.03.2011


Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Empty
PočaljiNaslov: Woolfsonova teorija   Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Sat610Čet 17 Maj - 20:45

Woolfsonova teorija




Slično Džinsovoj, teoriji, tj. teoriji plimskog dejstva, Woolfsonova teorija “zarobljavanja” je tako?e dualisti?ka teorija, nastala u pokušaju da se objasni raspodela momenata impulsa u Sun?evom sistemu. Razlika izme?u Woolfsonove i Džinsove teorije je u tome što su uloga Sunca i zvezde sa kojom ono interaguje suprotne. U Džinsovoj teoriji neophodna je masivna zvezda, toliko masivna da je njena privla?na sila mogla da odvoji delove Sunca od kompaktne celine i omogu?i da ti “iskidani’ delovi kasnije evolucijom postanu planete. Prema Woolfsonovoj teoriji od materijala koji je Sunce otrglo od zvezde koja je prolazila u njegovoj blizini nastale su planete, zbog toga je neophodno da je zvezda koja je prošla u blizini Sunca bila manje mase nego samo Sunce. Woolfson je pokazao, da je za odigravanje ovog procesa bilo neophodno da je zvezda bila u ranoj fazi svog evolutivnog razvoja, odnosno da je bila male gustine i velikog polupre?nika. tj. neophodno je da je to bila protozvezda. Woolfson u jednom ?lanku iz 1964 godine navodi da je protozvezda imala masu od 0,15 masa Sunca, a da je njen polupre?nik iznosio 14,7 AJ. Jasno je da je u ovakvim uslovima mogu?e Sunce predstaviti kao ta?kast objekat u odnosu na ovu protozvezdu, ?ak i u slu?aju da je ono ustvari bilo protosunce, sa polupre?nikom 10 puta ve?im nego što je danas. U prvim razmatranjima ove teorije smatrano je da je interakcija izme?u protozvezde i Sunca bila isklju?ivo gravitacione prirode, ali kasnije se došlo do zaklju?ka da su postojale i druge interakcije, kao što su, na primer, efekat zagrevanja protozvezde zra?enjem koje je Sunce emitovalo.

Protozvezda se Suncu približila hiperboli?nom orbitom, a užarene niti njenog materijala su krenule ka Suncu, privu?ene gravitacijom naše zvezde u trenutku kada se protozvezda nalazila u blizini perhela. Uhva?eni materijal ušao je u orbitu oko Sunca, a “o?erupana” protozvezda je nastavila da se kre?e po nešto izmenjenoj orbiti u odnosu na onu kojom se približila perihelu.

U ovim prvim modelima razmatran je samo proces zarobljavanja materijala protozvezde. Izra?unavanja kojima je trebalo potvrditi da li ?e biti mogu?e da od filamenata nastanu planete izvo?ena su nezavisno. Zaklju?eno je da ukoliko bi se zarobljeni materijal našao na dovoljno velikoj udaljenosti od Sunca, pre nego što pro?e kroz perihel bilo bi mogu?e da se raspadne i zgusne u protoplanete. One bi kasnije trebalo da budu u mogu?nosti da izdrže gravitaciono privla?enje Sunca pri prvom prolasku kroz perihel i ne raspadnu se.

Ako bi rastojanje u perihelu izme?u Sunca i protozvezde bilo ve?e tri ili više puta ve?e od polupre?nika protozvezde interakcije izme?u njih bile bi “sporog” tipa. Ako bi ovo rastojanje bilo reda veli?ine pre?nika protozvezde interakcije bi pripadale tipu “brzih” interakcija. Ova terminologija proizlazi iz brzine protozvezde u toku približavanja perihelu. Tokom sporih susreta, protozvezda reaguje skoro kvazi-stati?ki na pove?anje gravitacionog polja. Brzi susreti su u prirodi mnogo ?eš?i, tako da se protozvezda na?e u blizini perihela pre nego što ima dovoljno vremena pa se deformiše. U tipi?nom sporom susretu materijal napušta protozvezdu blizu afela, tako da fragmentacija filamenata treba da se odvija tokom pove?anja sile gravitacionog privla?enja Sunca. U tipi?nom brzom susretu materijal napušta protozvezdu blizu perihela tako da se sila gravitacionog privla?enja sada smanjuje i to daje mnogo bolje uslove za fragmentaciju filamenata. Tako?e, u brzim susretima, rastojanje u afelu teži da bude ve?e nego u slu?aju sporih susreta, pa prema tome filamenti imaju više vremena da od njih nastanu protoplanete, a zatim svaka nastala protoplaneta ima više vremena da pove?a svoju gustinu pre prvog prolaska kroz perihel. Pove?anje ekscentri?nosti susreta tako?e pove?ava relativne brzine približavanja, tj. brzinu interakcije.

Prva hipoteza Woolfsona iz 1964 godine bila je sporog tipa. Nezavisno od toga što su ovu hipotezu istraživali do detalja, Dormand i Woolfson su prou?avali i nekoliko hipoteza brzog tipa.

U ovoj hipotezi, protozvezda početnog poluprečnika od 16,7 AJ, mase 0,25 masa Sunca i stope površinskog kolapsa od 0,042 AJ po godini približava se Suncu po skoro paraboličnoj orbiti sa perihelom od 20,7 AJ. Gornja slika prikazuje prvi deo hipoteze, kada materijal sa protozvezde biva zahva?en uticajem Sunčeve gravitacije. Na donjoj slici prikazan je proces koji je trebao da se odigra prema drugom delu hipoteze. Ovde se rezultiraju?i parametri iz prvog dela hipoteze koriste za opisivanje po?etnih usova za dve potencijalne protozvezde u dve razli?ite hipoteze.

Mada još nismo potpuno sigurni u vezi početnih uslova konfiguracije protozvezda, sve hipoteze pokazuju da je mehanizam zarobljavanja potpuno zadovoljavajući. Povrh svega, pokazanao je da je raspodela momenata impulsa koju predvidja hipoteza identi?na sa onom u Sun?evom sistemu.



svetnauke.org
Nazad na vrh Ići dole
Black Wizard

Master
Master

avatar

Muški
Poruka : 31993

Učlanjen : 30.03.2011


Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Empty
PočaljiNaslov: Akreciona teorija   Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Sat610Čet 17 Maj - 20:47

Akreciona teorija




Akreciona hipoteza dokazuje da je su Sunčevi “sateliti” postepeno nastajali od hladnih, čvrstih čestica koje su se sudarale i sjedinjavale. Ovaj proces rasta, kroz slučajne sudare, od mikroskopskih zrna prašine do asteroida i planeta trajao je oko 250 miliona godina (do ovog podatka došlo se na osnovu analize radioaktivnih gasova na meteorima). Zrna prašine (silikati, metali, karbonati i hidrokarbonati) prirodni su sastojak medjuzvezdanog materijala. Tu mogu da se nađu i još neki molekuli, kao što su amonijak, vodoniksulfat, formaldehid, cijanovodonik, jednostavni alkoholi, ugljenmonoksid, i mnogi drugi. Još je važno napomenuti da eksplozije supernova međuzvezdanoj materiji pridodaju i još mnoge radioaktivne elemente u mnogo većoj količini nego sto se oni danas nalaze u Sunčevom sistemu.

Materijal koji danas izgrađuje Sunčev sistem izdvojio se iz međuzvezdanog gasa pre oko 6–7 milijardi godina kao relativno gust i taman prvobitni oblak gasa i prašine koji je polako “popuštao” pod delovanjem gravitacionih sila. Ovaj oblak nazivamo solarna maglina. Kako se solarna maglina sve više i više sažimala, zakon održanja momenta impulsa terao je da ona rotira sve brže i brže (iz istog razloga iz kog se balerina vrti sve brže i brže, dok skuplja ruke uz telo, izvodeći piruetu). Ovakva rotacija primorala je ovaj oblak gasa da sve više i više poprima oblik diska. Najgušći deo oblaka bio je u centru rotirajućeg diska. Ova velika koncentracija materijala izazvala je da centralni deo gasovitog diska počne da se sažima brže od spoljnih delova. U tom delu je počelo da se stvara Sunce. Na osnovu današnje rotacije Sunca oko svoje ose možemo da vidimo u kom smeru je rotirala ova solarna maglina. Kako se Sunce sažimalo ono je za sobom ostavljalo gas i prašinu koji su nastavljali da se kreću oko Sunca u istom smeru kao i prvobitni disk. Konačno se sakupilo dovoljno materijala da nastanu planete, koje će kasnije rotirati oko Sunca u istom smeru kao i prvobitan disk solarne magline (tj. u istom smeru u kom Sunce rotira oko svoje ose).

Gravitaciono sažimanje i “ravnanje” do koga je dolazilo usled rotacije diska (zajedno nazvano dinamički kolaps) materije u preostalim delovima prvobitnog diska izazvalo je hemijske reakcije gasa, iz kojih su proizilazili novi, složeniji molekuli. Nekad su mikroskopske čestice prašine u ovom oblaku igrale ulogu katalitičkih površina, gde su se ove reakcije odigravale. Istovremeno, dinamički kolaps praiskonskog oblaka izazvao je da zrnca prašine počnu da se sudaraju sve češće i češće. Kao posledica tih sudara ova “zrnca” su se sjedinjavala i postajala sve veća i veća. Njihovoj strukturi su se, takođe, pripajali i neki od već pomenutih molekula. Za oko 250 miliona godina ova zrnca su dovoljno narasla, tako da su to tada bili objekti veličine između 10 i 50 kilometara u prečniku. Ovi objekti nazivani su planetezimali. Postoje neke teorije po kojima su ovi objekti bili veličine do 1000 km u prečniku, ali, u suštini, ne postoji jedinstveno mišljenje o veličini ovih objekata.

Povremeno su se ovi planetzimali sudarali velikom brzinom i raspadali su se na manje delove. Veruje se da veliki deo meoroita koji pogađaju Zemlju (meteoriti), čak i danas, nastaje upravo u ovakvim sudarima koji se i dalje odigravaju u asteroidnom pojasu. Međutim, povremeno se dva planetzimala sudare manjim brzinama i sjedine se. Tako nastaju veliki objekti, prečnika većeg od 100 kilometara. Rezultat sporih sudara između dva planetzimala ponekad može da bude telo čiji je rast, iz nekih razloga, prestao. Istraživanja asteroida su potvrdila postojanje bar dva ovakva objekta. Jedan je Castalia, a drugi Tautatis. Postojanje ovakvih objekata je potvrda teorije da su planete nastale na ovakav način, rastom sitnijih čestica. Postoji mogućnost da su objekti kao što su Castalia i Tautatis nastali kasnije, na stabilnoj orbiti oko Sunca, kada su planete pokupile većinu planetzimala.

Objekti koji dostignu prečnik od 250 km sjedinjavanjem u sudarima postižu kritičnu masu i ponekad se nazivaju protoplanete. Prilikom kretanja po orbitama oko pra-Sunca protoplanete sve više i više počinju da rastu privlačeći svojom sve jačom gravitacijom okolna sitnija tela na koja nailaze na svom putu. Što veću masu prikupe, veća je i njihova gravitaviona sila, a samim tim i brzina kojom rastu. Ovaj proces rasta naziva se gravitaciono čišćenje. Priliv materije na protoplanete sa vremenom je postao toliko intenzivan da je energija koja se oslobađala udarima ovih tela o planetu topila njenu površinu do dubine od nekoliko kilometara.

U isto vreme unutrašnjost ovih tela zagrevala je energija koja se oslobađala raspadanjem “zarobljenih” radioaktivnih elemenata. Iz pretpostavljene količine izotopa sa kratkim periodom poluraspada, kao što su Al26, I129 i Pu244 izračunato je da je količina oslobođene energije bila toliko velika da je izazivala topljenje unutrašnjosti protoplanete ako je ova bila veća od 50 km u prečniku. Sa druge strane, ako je prečnik protoplanete bio manji od 50 km ova toplota je izlazila kroz površinske slojeve suviše brzo i nije mogla da izazove topljenje. Veruje se da su ova dva izvora toplote, gravitaciono sakupljanje sitnijih tela i radioaktivni raspad, dovela do toga da su veća planetarna tela bila u potpunosti otopljena. U takvom stanju gravitaciono razdvajnje elemenata je proizvelo razlike u hemijskom sastavu današnjih planeta. Teži elementi su padali ka centru tela, dok su lakši isplivavali u površinske slojeve. Takođe, gravitacija je prouzrokovala da ova tela postanu sfernog oblika, tj. delimično spljošteni sferoidi, zato što su rotirali velikom ugaonom brzinom. Manji objekti čija se površina nije otopila zadržali su se u različitim oblicima, kao rezultat slučajnih sudara u kojima su nastajali.

Na kraju planetarna tela su dostigla konačnu veličinu kada su u sebe privukla većinu manjih, čvrstih tela iz svoje okoline ili su manja tela zauzela svoje stabilne orbite van domašaja gravitacionog uticaja ovih novorođenih planeta. Ova mala tela su nam danas poznata kao planetoidi ili asteroidi. Njih i danas ima veoma mnogo u Sunčevom sistemu.

Kako se količina materijala koji je planeta privlačila na sebe smanjivala, površina planeta je počela da se hladi i očvršćava. Svaki sledeći pad novog materijala, ili bolje rečeno meteorita, na površinu planete uzrokovao je nastanak trajnih kratera na površini planeta Zemljinog tipa. Sa sigurnošću možemo da zaključimo da je ovaj proces počeo pre oko 4,6 milijardi godina. Do ovog zaključka dolazimo na osnovu procene starosti najstarijih stena na površini Meseca.

Dalje hlađenje planeta izazvalo je pucanje njihove kore. Rascepi koji su nastajali na ovakav način opet su omogućili da usijana lava iz unutrašnjosti izađe na površinu i ispuni niže visinske oblasti. Veruje se da su, ustvari, takozvana mora na Mesecu, ostalim satelitima i Merkuru ustvari ravnice lave nastale na ovaj način. Priliv dodatne materije i bombardovanje površina planeta meteoritima okončano je pre oko 3,5 milijardi godina. Do ovog podatka došlo se na osnovu procene starosti stena koje je “Apolo” doneo sa Mesečeve površine.

Tela koja su bila manja od 250 km u prečniku nisu iskusila izrazito gravitaciono “čišćenje” i na njima nije došlo do topljenja površinskih slojeva. Međutim, ako su ona bila veća od 50 km u prečniku dolazilo je do topljenja u njihovoj unutrašnjosti pod uticajem energije nastale tokom raspada radioaktivih elemenata koji su tu bili koncentrisani. Ovo je ipak omogućilo gravitaciono izdvajanje pojedinih elemenata u različite dubinske slojeve ovih tela.

Na kraju i ova tela su se ohladila i očvrsla. Njihova struktura je bila slojevita i slojevi su se razlikovali u hemijskoj strukturi. Ako bi se dva ovakva tela sudarila i raspala u sitnije delove, nastali bi meteoridi različitog hemijskog sastava. Ova teorija nastanka meteorida različite hemijske strukture naziva se roditeljska teorija (parent-body theory).

Kako se Sunce razvijalo ono je postajalo sve manje i sve toplije. Pre 5 milijardi godina Sunce je bilo veliko kao orbita Plutona. U to vreme planete nisu mogle da postoje. Kako je Sunce postajalo toplije pritisak zračenja i solarni vetar oduvali su sve lakše gasove, kao što su vodonik i helijum, daleko od unutrašnjih delova Sunčevog sistema. Zbog toga danas postoji manjak tih elemenata u strukturi planeta Zemljinog tipa. Sa druge strane, planete Jupiterovog tipa bile su dovoljno daleko od Sunca, tako da su bile u mogućnosti da zadrže svoju prvobitnu atmosferu. Ovo objašnjava jednu od osnovnih razlika između ova dva tipa planeta.

U spoljnim delovima Sunčevog sistema, gde je temperatura bila prilično niska, moglo je da ostane više isparljivih elemenata, kao što su voda ili ugljendioksid, u zaleđenom stanju. Ovi zaleđeni elementi vremenom su se dospeli na površinu satelita velikih planeta. U stvari, Pluton i njegov satelit Haron sagrađeni su od velike količine leda. Komete, koje su takođe sastavljene od velike količine leda, nastale su akrecijom (slepljivanjem) u najudaljenijim, spoljnim delovima Sunčevog sistema. Procenjeno je da postoji oko 100 milijardi ovakvih sfernih tela u omotaču oko Sunca, na daljini od oko 50.000 AJ. Ovaj omotač se naziva Ortov oblak.

Druga lokacija gde su takodje otkrivena kometolika jezgra naziva se Kuiperov pojas. Otkriveno je da se on prostire iza orbite Plutona do neke daljine manje od 50.000 AJ. Procenjeno je da Kuiperov pojas sadrži nekoliko hiljada malih ledenih tela. Kometolika jezgra u ovom pojasu radije se kreću kao disk nego kao sverni oblak. Do danas otkriveno je više od 50 individualnih objekata koji se kreću po tačno određenim putanjama u Kuiperovom pojasu.



svetnauke.org
Nazad na vrh Ići dole
Black Wizard

Master
Master

avatar

Muški
Poruka : 31993

Učlanjen : 30.03.2011


Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Empty
PočaljiNaslov: Alfvenova hipoteza   Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Sat610Čet 17 Maj - 20:49

Alfvenova hipoteza




Jedna od najmlađih teorija o nastanku Sunčevog sistema je Alfvenova teorija. Ova teorija se u mnogome razlikuje od ostalih teorija o kojima je do sada bilo reči. U svim dosadašnjim teorijama delovanje elektromagnetnih sila je imalo zanemarljiv uticaj u stvaranju Sunčevog sistema, ali prema ovoj teoriju uticaj baš tih elektromagnetnih sila je od presudnog značaja za formiranje Sunca i celokupnog Sunčevog sistema.

Međuzvezdani oblazi mogu nastati putem tzv. pinč-efekta1, pod dejstvom elektromagnetnih sila u oblastima male početne gustine. Nakon obrazovanja oblaka njegova gustina može da se menja, ona može porasti pod dejstvom istog efekta i pri tome nastaje kolaps ili celog oblaka ili samo jednog njegovog dela. U međuzvezdanom oblaku javlja se i hemijska diferencijacija. Ovaj proces hemijske diferencijacije može biti odgovoran za raspored hemijskih elemenata u Sunčevom sistemu. Suprotno dejstvo od hemijske diferencijacije imaju turbulentna dejstva u oblaku, ali nema nikakvih dokaza da proces turbulentnog premeštanja igra značajnu ulogu u magnetnoj sferi. Menjanje parametara plazme u širokom rasponu i širenje spektralnih linija može biti povezano sa vlaknastom strukturom plazme.

Na osnovu teorije proizlazi da se u međuzvezdanim oblacima javlja vlaknasta struktura. Uloga ove vlaknaste strukture u magnetnoj sferi međuzvezdanih oblaka je veoma značajna.Poslednji dokazi opovrgavaju činjenicu da evolucija međuzvezdanih oblaka može da se razmatra bez uticaja elektromagnetnog dejstva.

Pod dejstvom struje u oblaku se obrazuju oblasti kod kojih gustina značajno prevazilazi prosečnu gustinu oblaka.

Prema ovoj teoriji protozvezde takođe nastaju pri gravitacionom kolapsu. Ova tvrdnja je donekle verovatno tačna. U istoj meri su zastupljena dva efekta koja mogu da utiču na smanjenje gustine oblaka, tako da kod malih oblaka (oblaka male mase, reda veličine jedne solarne mase) može doći do kolapsa. Ovi efekti ne utiču direktno na mehanizam sažimanja i na fragmentaciju kolapsirajućeg oblaka, ali se ne isključuje i ta mogućnost.

Prvi efekat koji se javlja je efekat eletromagnetnog sužavanja. Uticaj ovog efekta je takav da oblak male gustine može da poveća gustinu do te mere dokle je neophodno da dovede do nastanka gravitacionog kolapsa.

Drugi efekat se javlja u samim oblacima koji se sastoje iz gasovite plazme. Ako ovaj gas sadrži čestice dovoljno velike da na njihovo kretanje ne utiču elektromagnete sile, onda te čestice usled akrecije obrazuju loptastu masu koja postaje dovoljno velika da gasovite komponente oblaka mogu da izazovu kolaps.

Ova dva efekta ne moraju da izazovu kolaps celog oblaka. Ako je struja u oblacima višesmerna (kakav je slučaj u kosmičkoj plazmi) oblak može da se razbije na nekoliko manjih oblaka. Ovi manji oblaci kasnije obrazuju protozvezdu uz pomoć mehanizma koji deluje prilikom akrecije planetzimala u planete. U oblaku se zatim javljaju centri kondenzacije kad je gasovit oblak, tj. strujanja u njemu, višesmeran pa gravitacioni potencijal unutar oblaka ima nekoliko maksimuma. U tom slučaju mogu se obrazovati planetzimali koji kasnije obrazuju protozvezdu. Tako do fragmentacije oblaka može doći ne samo u procesu sažimanja već i pre tog procesa.

Iz teorijskih dokaza sledi da se posle obrazovanja protozvezde oko nje obrazuje praznina koja protozvezdu odvaja od ostatka prvobitnog oblaka od kojeg je ona nastala. Postoje dva opšta modela za obrazovanje planeta i satelita:


  1. magnetohidrodinamični model
  2. model Laplasa
Prema magnetohidrodinamičkom modelu deo prvobitnog oblaka iz koga se obrazovala protozvezda nastao je usled delovanja elektromagnetnog efekta koji sada deluje u oblasti oko protozvezde a materija tog prvobitnog oblaka pada na protozvezdu. Planete mogu da nastanu usled polustacionarnog procesa. Ovaj proces nastaje i u blizini planete i usled njega tada nastaju sateliti. Osnovni stadijumi tog procesa su sledeći:


  • hemijski diferencirani mali oblaci neutralnog gasa i prašine padaju na centralno telo kroz oblasti u kojima gustina plazme nije velika. Kada brzina gasa dostigne kritičnu brzinu, gas se jonizuje i njegovo kretanje se zaustavlja. Ovaj proces objašnjava strukturu Sunčevog sistema.
  • U drugom stadijumu nastaje predavanje momenta impulsa od centralnog tela plazme posredstvom strujnog sistema. Kao konačan ishod ugaona brzina centralnog tela se smanjuje, a plazma dobija moment impulsa koji se kasnije raspoređuje u druga tela.
  • Nastaje kondenzacija materije iz plazme koja se nalazi u stanju “korotacije” čestica i iz padajućih čestica zahvaćenih plazmom usled čega se obrazuju planetzimali. Zatim dolazi do akrecije planetzimala u druga tela. Njihove mase se polako povećavaju usled padanja materije prvobitnog oblaka. Posle disipacije mase oblaka, rast drugih tela se prekida.

Iz ovoga se može primetiti da je u Alfvenovoj teoriji karakterističan samo proces nastanka planetzimala, tj. u tom procesu presudnu ulogu igraju kosmička plazma i elektromagnetna dejstva, dok od planetzimala kasnije nastaju planete u procesu akrecije isto kao što je slučaj i u ranije pomenutom Laplasovom modelu i akrecionoj teoriji.



svetnauke.org
Nazad na vrh Ići dole
Black Wizard

Master
Master

avatar

Muški
Poruka : 31993

Učlanjen : 30.03.2011


Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Empty
PočaljiNaslov: Kako je nastao Mesec   Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Sat610Čet 17 Maj - 20:53

Kako je nastao Mesec




U veoma kratkom vremenskom intervalu Zemlja je sakupila većinu materijala koji danas poseduje. Materijal koji je rastuća Zemlja zahvatala svojim gravitacionim poljem padao je na njenu površinu, a pri tim udarima kinetička energija oslobađala se u obliku toplote. Ova energija zajedno sa energijom nastalom usled gravitacione kontrakcije i energijom koja je nastajala usled raspada radioaktivnih elemenata zagrevala je unutrašnjos Zemlje.

Za nekoliko desetina miliona godina Zemlja je bila u otopljenom stanju. Počelo je hemijsko razdvajanje materijala. Teži elementi, npr. gvožđe, razdvajali su se od lakših elemenata, kao što su vodonik i silicijum, i tonuli ka centru Zemlje. Silikati i oksidi su se peli ka površini i formirali su sloj koji okružuje gvožđem bogato jezgro. Najlakši elementi popeli su se do same površine i tu su očvrsli i formirali koru.

Pre između 4,5 do 4 milijarde godina cela Zemlja se hladila, bez obzira što je vulkanska aktivnost na njenoj površini bila veoma velika. Veruje se da je još u to vreme atmosfera, u čiji sastav nije sa sigurnošću poznat, bila formirana. Verovatno je ta atmosfera bila sastavljena od ugljendioksida, ugljenmonoksida, azota, vodene pare, a postoji mogućnost da su bili prisutni i vodoniksulfid kao i sam vodonik. Kako se Zemlja sve više i više hladila ovi gasovi su izlazili iz njene unutrašnjosti tokom snažnih vulkanskih aktivnosti, a dolazilo je i do kondenzovanja vode od koje su postepeno nastajali okeani. Šta se u tom periodu događalo sa Mesecom?

Uprkos svim informacijama koje su dobijene u “Apolo” programu, poreklo Meseca, kao i samog Sunčevog sistema, i dalje je neodgonetnuta misterija. Naravno, ne treba misliti da naporna šetnja kosmonauta po površini Meseca nije imala nikakvog efekta. Čak suprotno, informacije dobijene nakon spuštanja posada na površinu Meseca bile su od neprocenjive vrednosti. Kako stvari sada stoje, nijedna hipoteza o nastanku sistema Mesec – Zemlja nije bez nekih nedostataka.

Pre “Apolo” programa postojale su tri ideje koje su dominirale teorijom o poreklu Meseca. Prvo uverenje bila je takozvana teorija fisije. Prema ovom uverenju dok se Zemlja konstantno okretala oko svoje ona je poprimila zvonasti oblik jer je kora još bila u užarenom stanju. Manji deo Zemljine mase se otkinuo i nastavio samostalno da rotira oko Zemlje zarobljen njenim gravitacionim privlačenjem. Od njega je postao Mesec. Glavni nedostatak ove ideje je taj što Zemlja, po pretpostavci, nije imala dovoljno veliku ugaonu brzinu koja bi mogla da izazove ovakvo odvajanje dela njene mase. Druga primedba je vezana za sastav stena na Zemlji i Mesecu. U poređenju sa Zemljom stene na Mesecu imaju neznatno veću količinu elemenata koji teško isparavaju, a manju količinu elemenata koji lako isparavaju. Ovo navodi na činjenicu da je Mesec morao da nastane od materijala koji je imao veću temperaturu nego što je to bilo u slučaju Zemlje.

Druga hipoteza bila je takozvana teorija sažimanja ili koakreciona teorija. U kasnim 50-tim godinama, prvi put se javila ideja da je oko Zemlje nastao disk čvrstih čestica. Ovaj koncept i danas neki naučnici čvrsto brane. Najjedinstveniji aspekt ove teorije je da se ne oslanja na jedan upečatljiv prostorno-vremenski konstantno promenljiv događaj, događaj koji se ne viđa često ali je ključna tačka potrebna da bi teorija bila podržana. Većina drugih teorija zahteva da se dogodi nešto neobično (na primer, teorija fisije zahteva da Zemlje rotira veoma brzo, što je isuviše brzo za moment impulsa kakav je danas, capture teorija zahteva da je Mesec nastao negde daleko u svemiru, a zatim se približio dovoljno blizu da je Zemlja mogla da ga zarobi). Mogućnost prstena od čvrstog materijala koji se kreće oko Sunca paraboličkom orbitom je nešto što je verovatnije. To je lagani porast malih planetezimala u orbiti oko Sunca u istoj ili bliskoj orbiti Zemljinoj. Ovaj prsten ili disk planetezimala se često zove protomesečevo jato (PMJ).

Postoji nekoliko teorija u okviru ove teorije. Prvo, nekoliko ljudi misli da je bilo nekoliko različitih i zasebnih PMJ-a u direktnim ili retrogradnim orbitama na približno istim rastojanjima od Sunca kao što je Zemlja danas. Sudari između PMJ-ova su usporili kruženje i izazvali stvaranje mnoštva prameseca. Neki prameseci su pali na Zemlju, a neki su ostali u orbiti oko Zemlje. Kako su se geocentrične orbite prameseca formirale, prameseci su se sudarali i sakupili u male asteroide, prašinu i druge pramesece. Neki naučnici veruju da su dva ili tri od ovih prameseca postala “Mesečevi embrioni” u orbiti oko Zemlje. Ova ideja, da ima više tela u orbiti oko Zemlje povećava količinu materijala koju je sakupio sistem u heliocentričnoj orbiti. Kao rezultat, faktor rasta se povećava i na kraju tri lunarna embriona će se udružiti i formirati Mesec kakav mi danas vidimo. Druga mogućnost je da je udarni talas nastao usled sudara supstance sa planetom veličine trećine Zemlje mogao da izbaci dovoljno materijala u orbitu oko Zemlje da stvori PMJ ili čestice. Na slici 14 je predstavljen porast koji se događa na zajedničkim tačkama paraboličke orbite i kružne orbite oko Sunca. Na ovim zajedničkim tačkama, sudari Zemlje i protomeseca (jednaog ili više), bi skupili dovoljno materijala da formiraju sistem Zemlja-Mesec kakav danas postoji.

Pretpostavlja se da je pre oko 10(na)8 godina, grupa planetezimala na rastojanju od Sunca između 0.5 astronomskih jedinica i 1.5 AJ imala ukupnu masu Venere, Zemlje i Meseca i Marsa sa satelitima. Ali, problem je u tome što bi za rast u tom ogromnom prostoru bilo potrebno izuzetno mnogo vremena i energije, da bi se tri planete i njihovi sateliti smestili na orbite gde se danas nalaze. Sa druge strane Jupiter i Saturn mogli su igrati značajnu ulogu u formiranju planeta Zemljinog tipa.

Osnova svih ovih teorija je da je sav materijal morao drastično da smanji svoju brzinu, a kao i u capture teoriji, velika količina kinetičke energije morala je biti rasuta.

Ovaj model ima nekoliko nedostataka. On teško objašnjava razlike u sastavu Zemlje i Meseca. Takođe, on ne obraća pažnju na to kada je došlo do promene momenta impulsa sistema Zemlja – Mesec.

Konačno, prema trećoj hipotezi, tzv. teoriji “zarobljavanja” ili capture teoriji proto-Mesec je kružio oko Sunca i bio zahvaćen Zemljinom gravitacijom. Druga vrsta teorija kaže da je Mesec ušao u Rošeovu zonu oko Zemlje, tj. zonu gravitacionog i plimskog uticaja Zemlje, i bio polako izvučen iz svoje prvobitne orbite u paraboličku orbitu oko Zemlje. Parabolička orbita se polako zaobljavala do svog današnjeg skoro simetričnog oblika. Najprivlačniji aspekt ovih teorija je da su one potpuno saglasne sa činjenicom da Zemlja i Mesec imaju velike razlike u sastavu. Capture teorije su bile veoma popularne 60-tih godina, ali sada je njihova popularnost nestala zog činjenice da je zahvaljujući količini energije koja bi bila potrebna da se uhvati objekat veličine Meseca iz udaljenog dela Sunčevog sistema. Takođe, sličnosti u sastavu Zemlje i Meseca navode na pomisao da su oba tela nastala u istom delu Sunčevog sistema.

Ova činjenica smanjuje verovatnoću da capture teorija bude prihvaćena kao istinita. Satelit može privremeno biti uhvaćen prolaženjem kroz “vrata”, kako je prikazano na Slici 15. Satelit će ući na “vrata” i napraviti sedam krugova oko planete koja ga je zarobila pre nego što uspe da se vrati nazad kroz “vrata”, u ovom primeru. Ova teorija bi u osnovi bila prihvatljiva da postoji promenjivost “vrata”, da vrata postaju sve manja i manja, tj. što je energija tela manja manja su i “vrata”. Da je Mesec uspeo da se probije kroz “vrata” malo pre nego što su se zatvorila, on nikada ne bi uspeo da se vrati nazad. Vremenom bi onda orbita Meseca poprimila današnji izgled. Druge teorije koje proširuju ovaj scenario uključuju masivnu gasovitu atmosferu oko pra Zemlje koja je usporila Mesec dovoljno da ne pobegne kroz “vrata”. Postoje i teorije prema kojima je do gubitka energije došlo usled sudara sa poljem manjih planetezimal-a oko Zemlje, a samim tim došlo je i do smanjenja ubrzanja do tačke zaobljenja orbite.

Capture teorije bile su često proglašavane za malo verovatne. “Apolo” istraživanja su utvrdila da Mesec nije napravljen od egzotičnih materijala kako se pretpostavljalo, što je opet umanjilo značaj capture teorija. Stalno se pojavljuje sve više detalja i hipoteza koje se tiču capture teorija i oni mogu da učine teoriju ubedljivijom, ali glavna prepreka koju će poborniici capture teorije morati da prevaziđu je ogromna redukcija energije potrebne za hvatanje Meseca. Capture teorija ne zadovoljava neka data ograničenja. Glavni nedostatak je bio i biće fizička prihvatljivost zbog količine energije potrebne za usporavanje Meseca do te mere da Zemlje može da ga primora da kruži oko nje.

Problem u vezi ove teorije je taj što ovakvo zarobljavanje nije lako ostvarivo. Mada je to očigledno moglo da se dogodi, nešto je moralo da se dogodi što bi takvom telu oduzelo deo kinetičke energije, pa da ono pređe sa orbite oko Sunca na orbitu oko Zemlje. Samo prolaz pored masivnijeg tela dovodi do obaveznog zarobljavanja manjeg.

Posle misije Apola uzorci sa površine Meseca nametnuli su čvrste uslove za ove tri teorije o postanku Meseca; sve ove teorije sadržale su neke nedostatke. Za žaljenje je to što uzorci sa Meseca koje je “Apolo” doneo nisu dali nikakve odgovore o poreklu Meseca. Međutim, ne može se tvrditi da su ovi uzorci omogućili samo da postavimo ograničenja našim prethodnim teorijama. Teorija koja je nastala posle misija “Apola” naziva se teorija sudara. Ona pretpostavlja da je planeta veličine Marsa udarila u Zemlju. Jedan njen deo je srastao sa Zemljom a drugi bio izbačen kao oblak materijala na orbitu oko Zemlje. Ovaj oblak usijanog materijala je postepeno hladio i na kraju od njega je nastao Mesec. Osnovna prednost ove teorije je sposobnost da objasni sličnosti, ali i razlike u hemijskom sastavi Zemlje i Meseca. Zamerka toj teoriji je ta što ravan orbite Meseca ne leži u ravni ekvatora Zemlje. Stoga, ova teorija takođe nije u mogućnosti da da sve odgovore na dugo proučavano poreklo sistema Zemlja – Mesec.



svetnauke.org
Nazad na vrh Ići dole
Black Wizard

Master
Master

avatar

Muški
Poruka : 31993

Učlanjen : 30.03.2011


Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Empty
PočaljiNaslov: Nastanak kometa   Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Sat610Čet 17 Maj - 21:00

Nastanak kometa




Godine 1950. jedan holandski astronom, Jan Ort, postavio je hipotezu o postojanju jednog ogromnog oblaka oko Sunca koji je sačinjen od kometa. Najveća koncentracija kometa u ovom oblaku nalazi se na udaljenosti od 50.000 AU, odnosno 0,8 svetlosnih godina ili 1/5 udaljenosti do najbliže zvezde (daljina Plutona je 40 AU). Ovaj “rezervoar’ kometa dobio je naziv Ortov oblak. Ovaj oblak postao je ključan pojam u svim hipotezama o poreklu kometa.

Velika većina kometa kreće se isključivo u ovom oblaku, na velikoj udaljenosti od Sunca, kome se nikad ne približava. Gravitacioni uticaj susednih zvezda deluje na oblak i ponekad to dovodi do toga da neke komete napuste ovaj oblak i približe se Sunčevom sistemu. Tek poneka od ovih kometa priđe dovoljno blizu Sunca da bi mogla da bude viđena i zabeležena kao nova kometa. Na osnovu broja zabeleženih “novih” kometa statistički se došlo do zaključka da u Ortovom oblaku mora da postoji oko 100 milijardi kometa, dok je ukupna masa ovih kometa nešto malo veća od mase jedne prosečne planete, kakav je na primer Uran.


Raspad Featona

Ort je smatrao da je njegov oblak nastao raspadom hipotetičke planete Featon1 koja se nalazila na orbiti između Marsa i Jupitera a njen vidljiv ostatak mogao bi biti asteroidni pojas. Ova teorija je od svojih prvih dana imala mnogo protivnika i do danas je u potpunosti napuštena. Najveći problem u ovoj teoriji predstavljao je uzrok koji je izazvao eksploziju planete. Jedan od mogućih uzroka eksplozije može da bude to što se Featon našao suviše blizu Jupiteru pa je usled ogromnog plimskog dejstva došlo do unutrašnjeg pregrevanja planete, a kasnije i do raspada.

Prema jednoj drugoj, i nešto savremenijoj teoriji, Featon je bio 90 puta masivniji od Zemlje. Najveći deo ove planete je nakon eksplozije, u obliku asteroida, jezgra kometa ili meteorida, napustio Sunčev sistem. Jedan deo se zadržao na periferiji kao Ortov oblak, a jedan vrlo mali deo (hiljaditi deo mase) ostao je na staroj putanji. U prilog ovoj hipotezi ide to što se ponekad u asteroidnom pojasu otkrivaju kratkoperiodične komete sa orbitama bliskim kružnim.


Kosmogonija Sunčevog sistema i nastanak kometa

Danas je najšire prihvaćena teorija da su komete nastale istovremeno i zajedno sa ostalim delovima Sunčevog sistema, iz protosolarne magline, oblaka gasa i prašine iz koga su nastali Sunce i planete.

Smatra da su komete sastavljene od najstarijeg materijala koji je postojao u Sunčevom sistemu i koji je vrlo malo izmenjen u toku proteklih 4,5 milijarde godina. Prema tome, one imaju ogroman značaj u našim nastojanjima da otkrijemo istoriju Sunčevog sistema. Po najprihvaćenijoj teoriji mala tela Sunčevog sistema, asteroidi i komete, su ostatci roja tela od kojih su se formirale planete. Asteroidi su kamenita tela unutrašnje zone, a komete ledena tela spoljašnje zone.

Postoji nekoliko hipoteza o tome kako su komete nastale zajedno sa Sunčevim sistemom. Neki naučnici su smatrali da su postojala tzv. “kometna zgušnjenja” od kojih su nastale ne samo komete, već i asteroidi i planete. Oni ovu tvrdnju orbrazlažu sličnostima u hemijskom sastavu kometa i međuzvezdanih maglina. Prema ovoj hipotezi mehanizam nastanka ovakvih zgušnjenja identičan je mehanizmu nastanka protozvezda. Takođe, oni tvrde da je verovatnoća nastanka velikih planeta direktnim zgušnjavanjem mnogo manja od verovatnoće njihovog nastanka u sudarima prvobitnih “kometnih zgušnjenja”.

Prema drugoj vrsti hipoteza komete su nastale na rastojanju između 10 i 1000 AJ od Sunca, u spoljašnjoj zoni protosolarne magline i da su zatim izbačene u sferu na rastojanju od 50.000 AJ, tj. u Ortov oblak. Izbacivanje kometa na samu ivicu Sunčevog sistema, pa i van njega, bilo je uzrokovano time što su velike planete u poslednjem stadijumu svog rasta gravitacijom izbacivale značajan broj čvrstih tela izvan granica Sunčevog sistema (masa izbačenog materijala je za red veličine veća od mase koju je planeta prikupila). Jedan manji deo ovog izbačenog materijala ostao je na periferiji Sunčevog sistema i tu formirao Ortov oblak. Najveći deo mase izbacio je Jupiter, ali kometni oblak je uglavnom nastao od materijala koji su izbacili Neptun (oko polovine oblaka) i Uran zbog njihovog vrlo sporog rasta. Po procenama na osnovu ove hipoteze masa Ortovog oblaka trebala bi da bude 3 puta veća od mase Zemlje.

Najveći nedostatak ove hipoteze je taj što ona predviđa da veći deo ovako izbačene materije u potpunosti napušta Sunčev sistem a da procene pokazuju da se u Ortovom oblaku nalazi veoma veliki broj kometa; u tom slučaju neophodno je da broj ovako izbačenih tela bude nerealno veliki. Jedan od najvećih savremenih stručnjaka za kosmogoniju Sunčevog sistema, Kameron sa Harvard – Smitsonovog astrofizičkog centra nudi malo izmenjenu hipotezu. On smatra da su komete nastale tamo gde se i sad nalaze, na mestu današnjeg Ortovog oblaka. Komete su se tu formirale od fragmenata solarne magline koji nisu bili uključeni u prvobitno sažimanje i nastanak planeta. Treba napomenuti da je Kameron, iako je nastanak kometa “izneo” van granica Sunčevog sistema, jedan od utemeljivača planetezimalne teorije nastanka planeta (prema kojoj su planete nastale nagomilavanjem planetezimala, prvobitnih zgušnjavanja veličine od nekoliko milimetara do 1000 km). Teba još reći i to da ne postoji nikakva kvalitativna razlika između planetezimala kometnih dimenzija i “kometnih zgušnjenja” iz prvih teorija.

To koja je od ovih hipoteza tačna, i da li je neka uopšte tačna, moći će da se sazna tek kada bude razvijen potpuno tačan model gravitacionog kolapsa međuzvezdanog oblaka u planetni sistem.


Alfvenova hipoteza

Poznati švedski fizičar i nobelovac Hanes Alfven izneo je početkom sedamdesetih godina prilično nestandardne hipotze o nastanku kometa.

Svima je poznato da meteorski rojevi nastaju od materijala koji kometa gubi duž svoje orbite tokom brojnih obilazaka oko Sunca. Alfven se mnogo godina bavio fizikom plazme i pronašao je neke analogije između pojava u plazmi i česticama u međuplanetarnom prostoru, i na osnovu tih analogija predložio je novu hipotezu o nastanku kometa i meteorskih potoka.

Alfven je našao i analogiju između meteorskog toka u promenljivom gravitacionom polju i snopa elektrona u promenljivom eletričnom polju. Ovakav snop teži grupisanju tako da mu gustina u pojedinim regionima može porasti za mnogo redova veličine. Na sličan način kao što dolazi do grupisanje elektrona u snopu moglo bi doći i do nastanka kondenzacija u meteorskom roju. Prema tome, Alfven govori o procesu obrnutom od prihvaćenog – formiranje kometa iz meteorskih tokova!

Analogije na koje je ukazao Alfven imaju veći principijalni nego konkretni kosmogonijski značaj. Delovanje ovih mehanizama sad se smatra nesumljivim, a njihova zastupljenost, pri formiranju planetarnog sistema, na primer, verovatno značajnom. Naša dosadašnja, još uvek nedovoljna znanja o gustinama meteorskih tokova ukazuju na to da se komete najverovatnije ne formiraju na ovaj način.


Teorije o međuzvezdanom poreklu kometa

Ovoj grupi hipoteza pripadaju prve hipoteze Keplera i Heršla, kao i prva teorija koju je dao Laplas. Savremene osnove teorije o međuzvezdanom poreklu kometa postavio je Litlton 1948. godine. Zajedničko za većinu pristalica ovog tipa teorija je to da oni uvođenje Ortovog oblaka smatraju veštačkim i uglavnom ne prihvataju indirektne dokaze o njegovom postojanju.

Teorija Litltona je bazirana na prolasku Sunca sa planetama kroz homogeni međuzvezdani oblak. Privučene od strane Sunca čestice oblaka počinju da opisuju hiperbole sa Suncem u žiži. Sve ove hiperbole se presecaju duž linije paralelne vektoru relativne brzine Sunca u odnosu na oblak kroz koji prolazi. Duž te linije odvija se akrecija koja dovodi do formiranja jezgra novih kometa. Tokom ovog procesa zbog nastajanja neelastičnih sudara čestice gube deo svoje kinetičke energije pa se hiperbolično kretanje može pretvoriti parabolično ili eliptično.

Danas se smatra da bi ovakva akrecija zaista morala da se dogodi prilikom prolaska Sunca kroz neku maglinu, ali nije jasno da li tim putem nastaju baš komete. Takođe, smatra se i da su komete nešto kompaktnije građe (manje i gušće) nego što ova teorija predviđa.

Zbog ovih teškoća poslednjih godina aktuelna je i hipoteza o zahvatamnju čitavih kometa iz međuzvezdanog prostora. Veliki je broj autora koji dozvoljavaju mogućnost postojanja velikog broja kometolikih tela u međuzvezdanom prostoru. Ove komete kreću se duž galaktocentričnih orbita sličnim onima koje opisuju zvezde. One komete koje se nađu u sferi dejstva Sunca (oko 60.000 AU) mogu biti zahvaćene gravitacijom naše zvezde. Po teoriji verovatnoće, najveći broj zahvata odigraće se na velikim udaljenostima od Sunca. Takve komete će se kretati hiperboličnim orbitama i uvek će ostati na velikoj udaljenosti od nas, van domašaja naših posmatranje. Komete koje bivaju zahvaćene na eliptične orbite mogu postati vidljive jedino ako su im putanje vrlo izdužene. Ostale će obilaziti oko Sunca na velikoj udaljenosti, izvan planetarnog regiona.

Prilikom jednog susreta Sunca sa gasnim oblakom moglo bi biti zahvaćeno oko 1015 kometa, i to privremeno, na nekoliko miliona godina. Kao posledica više ovakvih uzastopnih prolaska nastao bi kvazi ravnotežni oblak oko Sunca, na udaljenosti od oko 50.000 AU u kome bi se nalazilo oko 1011 kometa. Ovaj opis odgovara opisu Ortovog oblaka sa tom razlikom što u ovom slučaju oblak nije samo hipotetički uveden već je on prirodna posledica uslova u međuzvezdanom prostoru.



svetnauke.org
Nazad na vrh Ići dole
Black Wizard

Master
Master

avatar

Muški
Poruka : 31993

Učlanjen : 30.03.2011


Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Empty
PočaljiNaslov: Sta nas dalje ceka   Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Sat610Čet 17 Maj - 21:03

Sta nas dalje ceka




Do sada smo govorili o tome kako je nastalo Sunce, planete, Zemlja, Mesec, komete. Krenuli smo iz daleke prošlosti, pre oko 5 milijardi godina, stigli do današnjih dana. Ova velika tela sada nam deluju stabilna i nepromenljiva. Da li je to stvarno tako? Da li će Sunce večito sijati kao što danas sija, a naša Zemlja i ostale planete kružiti oko njega kao što sada kruže. Kako sve u svemiru što je nekada nastalo ima svoj kraj tako će jednom doći kraj i svim zvezdama, pa i našem Suncu. Jednog dana ono će se ipak ugasiti.

Zvezde svoj život završavaju na različite načine – neke kao hladni crni patuljci, neke kao pulsari, a neke kao zastrašujuće crne rupe. Sunce, kao i većina drugih zvezda, svoj život će završiti kao hladni crni patuljak. Ipak, pre nego što dođe u fazu crnog patuljka Sunce će još mnogo godina provesti onakvo kakvog ga mi danas vidimo, a zatim će na njemu početi da se dešavaju vrlo upadljive promene.


Crveni džin

Za otprilike 5 milijardi godina Sunce će izaći iz stabilnog stadijuma svog života, i počeće da prelazi u pozno doba, u fazu koja se naziva crveni džin.

Kako Sunce sve više i više stari, helijum će se gomilati u njegovom centru. Nakon života od oko 9 milijardi godina u stabilnom stanju približno 10% vodonika iz jezgra Sunca biće prevedeno u helijum, a proces fuzije i proizvodnja energije će prestati. Ravnoteža između ukupnog pritiska usmerenog od jezgra ka spoljnim slojevima i gravitacione sile usmerena ka njegovom centru biće poremećena. Jezgro Sunca počeće postepeno da kolapsira pod pritiskom gravitacione sile. Proces fuzije će započeti u sloju koji okružuje jezgro gde vodonika ima još u izobilju. Gravitaciona energija kolapsa biva prevedena u toplotnu energiju koja dovodi do zagrevanja spoljnih slojeva tako da Sunce počinje sve više i više da raste. Njegova površina je sada veoma udaljena od centralnog izvora energije, ona se hladi i izgleda crvena. Sunce sada evoluira u stadijum crvenog džina. Temperatura na površini Sunca opašće na oko 3000 K. Za nekoliko stotina miliona godina nastaviće se širenje spoljnih slojeva Sunca i ono će progutati planetu Merkur. Temperature na Veneri i Zemlji drastično će porasti. Fuzija vodonika u helijum u spoljnim slojevima dovešće do iste situacije do koje je došlo i u jezgru, helijum će se još više nagomilati u jezgru. Ovo nagomilavanje helijuma dovodi do još većeg usijanja i povećanje mase jezgra.

Nuklearna fuzija helijuma u ugljenik koja se odvija u jezgru Sunca prouzrokovaće sve veću i veću ekspanziju spoljnih slojeva . Helijumom bogato jezgro nije sposobno da dvoljno brzo predaje toplotu pa postaje nestabilno. U vrlo kratkom vremenskom intervalu, od samo nekoliko sati, jezgro postaje isuviše vrelo i primorano je da eksplodira. Spoljni slojevi Sunca apsorbovaće eksploziju jezgra ali jezgro više neće biti sposobno da proizvodi energiju termonuklearnim reakcijama. Fuzija helijuma će se nastaviti u omotaču jezgra. Tada će se Sunce sastojati iz tri potpuno različita sloja: u spoljnjem sloju odvijaće se fuzija vodonika u helijum, u unutrašnjem fuzija helijuma u ugljenik a u sredini nalaziće se inertno jezgro sastavljeno od ugljenika i kiseonika.

Staro Sunce proces širenja i sažimanja može da ponovi nekoliko puta. Pri svakoj ekspanziji unutrašnjost zvezde neznatno se hladi i time usporava termonuklearne reakcije. Smanjena proizvodnja energije omogućava zvezdi da se skupi, pa će povećana kompresija ponovo upaliti unutrašnje vatre. Ovaj kratak porast u proizvodnji energije izaziva ponovnu ekspanziju i ciklus opet počinje.

Hiljade godina prolaze između ovih termalnih pulseva. Konačno pulsevi postaju tako snažni da se spoljni slojevi zvezde potpuno odvajaju od izgorelog jezgra. Ovi spoljni slojevi polako plove u prostor. Umiruća zvezda može da izbaci između četvrtine i polovine svoje ukupne mase u laganom procesu nastanka planetarne magline.

Kada spoljni slojevi Sunca budu odbačeni okolni prostor, u jednom kratkom intervalu od 50.000 godina dok se gasoviti omotač naglo izdvaja i kreće prema tami, naš Sunčev sistem preobraziće se u planetarnu maglinu izuzetne lepote.


Beli patuljak

Izgorelo Sunčevo jezgro skupljaće se i hladiti. Pošto više ne postoji mogućnost za fuzione procese i nastanak energije o daljoj sudbini Sunca odlučuje isključivo gravitacija. Duboko u unutrašnjosti Sunca atomi će biti toliko tesno zbijeni da će elektroni početi da se otkidaju od njihovih jezgara. Unutrašnjost Sunca sastojaće se od jezgara koja plove u moru elektrona. Na kraju kad gravitacija skrši Sunce do veličine ne veće od Zemljine, elektroni će biti tako gusto nabijeni da će pritisak koji oni stvaraju biti tako snažan da će zaustaviti dalju kontrakciju. Ti elektroni su tada tako gusto složeni da bi svaka dalja kontrakcija prisiljavala dva elektrona da zauzmu jedno isto mesto. Kako bi se u fizici reklo, bio bi to pokušaj da dva ili više elektrona zauzmu isto kvantnomehaničko stanje. To strogo zabranjuje jedan prirodni zakon nazvan Paulijev princip isključenja. Ovaj rezultirajući pritisak koji sprečava dalje sažimanje Sunca, ili bilo koje druge zvezde, naziva se pritisak degenerisanih elektrona.

Na ovaj način Sunce će postati beli patuljak, tj. telo dimenzija kao Zemlja, ali ogromne gustine (svaki kubni santimetar ovakvog materijala ima masu od oko 60 tona) koje emituje energiju oslobođenu tokom gravitacionog kolapsa.

Kada se gasovi od kojih se sastoji planetarna maglina odvoje od umirućeg Sunca, površina mrtvog tela zvezde imaće temperaturu od preko 100.000 stepeni. Površinski slojevi polako će se hladiti dok se zvezda skuplja. Kada se Sunce bude smanjilo na veličinu približnu veličini Zemlje njegova temperatura iznosiće oko 40.000 ili 50.000 stepeni. Usijana površina Sunca tada će sijati bleštavom plavičasto-belom svetlošću. Zbog veličine i boje sjaja ovakvo telo se naziva beli patuljak.


Crni patuljak

Poslednja faza u evoluciji Sunca biće stanje crnog patuljka. Beli patuljak prvo će posle plavičasto-bele početi da emituje žutu, a kasnije crvenu svetlost. Patuljak će početi postepeno da se hladi i na kraju postaće hladno kao i okolni međuzvezdani prostor, prestaće da emituje ikakvu svetlost. Bogat ugljenikom i kiseonikom crni patuljak nastaviće da kruži oko centra naše galaksije.

Sunce, a sa njim i ceo Sunčev sistem siglo je do kraja svog životnog puta. Možda će ta crna, hladna i beživotna “stena” milijardama godina kružiti oko centra galaksije. Ipak, jednog dana možda ona slučajno prođe kroz neki gasni oblak, uzburka ga i… onda će sve početi iz početka.


A na kraju …

Zivimo u čudesnom svetu. Stalno težimo ka novim saznanjima, želimo da saznamo kako se stvari oko nas dešavaju kao i uzroke tih dešavanja. Mislimo da smo mnogo napredniji u odnosu na naše pretke, da mnogo bolje poznajemo prirodu oko nas. Da li smo upravu? Da li je slika sveta onakva kako je mi danas vidimo…

Možda neko pomisli da smo stigli do kraja ove priče. Da li ova priča uopšte može da ima kraj? Iako deluje da je sve rečeno ovo je u stvari samo početak, početak naših daljih istraživanja Univerzuma. Sve ove hipoteze o tome kako je Sunčev sistem nastao, kako se razvijao i o tome kakva je njegova sudbina možda su samo obična priča, bajka kao i mnoge druge. Istina je možda mnogo drugačija, toliko drugačija da nam ni u snu ne pada na pamet kako bi ona mogla izgledati.

Bez obzira na sva naša znanja i istraživanja mi nikada sa sigurnošću ne možemo da tvrdimo da smo došli do kraja. Uvek postoje neka nova pitanja neki novi problemi i dileme. Koliko god da naša naučna dostignuća napreduju uvek se javlja nešto novo, do tada nepoznato. Nekada će ono što nama delije neshvatljivo i nezamislivo biti sasvim normalno i uobičajeno. U svakom razdoblju istorije čovečanstva ljudi su imali neki svoj pogled na svet koji ih je okruživao. Tako i mi danas, mi svet oko sebe opisujemo na naš način, a da li su naša tumačenja tačna ili ne najverovatnije nikada nećemo biti u mogućnosti da saznamo.



svetnauke.org
Nazad na vrh Ići dole
Sponsored content




Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Empty
PočaljiNaslov: Re: Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna   Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna Sat610

Nazad na vrh Ići dole
 
Sunčev Sistem - Od Eratostena do Njutna
Pogledaj prethodnu temu Pogledaj sledeću temu Nazad na vrh 
Strana 1 od 1

Dozvole ovog foruma:Ne možete odgovarati na teme u ovom forumu
Haoss Forum :: Nauka :: Vreme nauke :: Društvene nauke-