Kaupungissa on uudentyyppinen planeetta, vaikka et löydä sitä ikääntyneissä aurinkojärjestelmissä, kuten omamme. Se on enemmän muodostumisvaihetta, jonka Maan kaltaiset planeetat voivat käydä läpi. Ja sen olemassaolo auttaa selittämään maan ja kuun välistä suhdetta.
Uuden tyyppinen planeetta on valtava, kehruu, donitsinmuotoinen massa kuumaa, höyrystynyttä kiviä, joka muodostuu planeetan kokoisina esineinä murskautuessa toisiinsa. Tutkijaparit, jotka selittävät tätä uutta planeettatyyppiä selittävän tutkimuksen, ovat nimittäneet sen ”synestiaksi”. Harvardin yliopiston jatko-opiskelija Simon Lock ja Kalifornian yliopiston maapallon ja planeettatieteiden laitoksen professori Sarah Stewart, Davis, sano, että Maa oli kerralla synestia.
Nykyinen planeettamuodostuksen teoria menee seuraavasti: Kun tähti muodostuu, jäljellä oleva materiaali on liikkeellä tähden ympärillä. Tätä jäljellä olevaa materiaalia kutsutaan protoplanetaariseksi levyksi. Materiaali hyytyy suuremmiksi kappaleiksi pienempien törmätessä ja yhdistyessä.
Kun rungot kasvavat, niiden törmäysten voima kasvaa ja kasvaa, ja kun kaksi suurta vartaloa törmäsi, niiden kivimateriaali sulaa. Sitten vastikään luotu vartalo jäähtyy ja muuttuu pallomaiseksi. On selvää, että näin muodostuivat maa ja muut aurinkokunnan kallioiset planeetat.
Lock ja Stewart katsoivat tätä prosessia ja kysyivät, mitä tapahtuisi, jos tuloksena oleva vartalo pyörii nopeasti.
Kun vartalo pyörii, kulmavirran säilyttämislaki tulee peliin. Laki sanoo, että kehruu kehon pyörii, kunnes ulkoinen vääntömomentti hidastaa sitä. Taitoluistelun usein käytetty esimerkki auttaa selittämään tämän.
Jos olet koskaan katsellut taitoluistelijoita, ja kuka ei ole, heidän toiminta on erittäin opettavaista. Kun yksi luistelija pyörii nopeasti, hän ojentaa kätensä hidastaa linkousnopeutta. Kun hän taittaa kätensä takaisin vartaloonsa, hän kiihtyy taas. Hänen kulmaliike on säilynyt.
Tämä lyhyt video näyttää taitoluistelijoita ja fysiikkaa toiminnassa.
Jos et pidä taitoluistelusta, tämä käyttää maata selittämään kulmaliikkeen.
Ota nyt esimerkki taitoluistelijoiden parista. Kun he molemmat kääntyvät ja molemmat yhdistyvät pitämällä toistensa käsiä ja käsivarsiaan, heidän kulmainen vauhtansa lisätään yhteen ja säilyy.
Korvaa kaksi taitoluistelijaa kahdella planeetalla, ja tätä kaksi tutkimuksen takana olevaa tutkijaa halusi mallintaa. Mitä tapahtuisi, jos kaksi suurta runkoa, joilla on paljon energiaa ja suuri kulmavirhe, törmääisivät toisiinsa?
Jos kahdella ruumiilla olisi riittävän korkeat lämpötilat ja riittävän suuri kulmavirhe, muodostuisi uudentyyppinen planeettarakenne: synestia. "Tarkastelimme jättiläisvaikutusten tilastoja ja huomasimme, että ne voivat muodostaa täysin uuden rakenteen", Stewart sanoi.
"Tarkastelimme jättiläisvaikutusten tilastoja ja huomasimme, että ne voivat muodostaa täysin uuden rakenteen." - Professori Sarah Stewart, Maan ja planeettatieteiden laitos, Kalifornian yliopisto, Davis.
Kuten UC Davisin lehdistötiedotteessa selitettiin, synestian muodostumisen vuoksi osan törmäyksessä syntyvästä höyrystyneestä materiaalista on mentävä kiertoradalle. Kun pallo on kiinteä, jokainen sen piste pyörii samalla nopeudella, ellei sama nopeudella. Mutta kun osa materiaalista höyrystyy, sen tilavuus kasvaa. Jos se laajenee tarpeeksi, ja jos se liikkuu riittävän nopeasti, se poistuu kiertoradalta ja muodostaa valtavan levyn muotoisen synestian.
Toiset teoriat ovat ehdottaneet, että kaksi riittävän suurta vartaloa voisivat muodostaa kiertävän sulamassan törmäyksen jälkeen. Mutta jos molemmilla vartaloilla olisi tarpeeksi korkea energiaa ja lämpötilaa höyrystämään jokin kallio, syntyvä synestia miehittää paljon suuremman tilan.
”Muiden tähdet ympäröivän synestian etsimisessä pääongelma on, että ne eivät kestä kauan. Nämä ovat ohimeneviä, kehittyviä esineitä, jotka tehdään planeetan muodostumisen aikana. ” - Professori Sarah Stewart, UC Davis.
Nämä synestiat eivät todennäköisesti kestäisi kauan. Ne jäähtyvät nopeasti ja tiivistyvät takaisin kivisiin kappaleisiin. Maan kokoiselle ruumiille synestia saattaa kestää vain sata vuotta.
Synestiarakenne valaisee jonkin verran kuiden muodostumista. Maa ja Kuu ovat koostumuksiltaan hyvin samankaltaisia, joten on todennäköistä, että ne muodostuivat törmäyksen seurauksena. On mahdollista, että Maa ja Kuu muodostuivat samasta synestiasta.
Nämä synestiat on mallinnettu, mutta niitä ei ole havaittu. James Webbin avaruusteleskoopilla on kuitenkin valta kääntyä protoplanetaarisiin levyihin ja seurata planeettojen muodostumista. Seuraako se synestiaa?
"Nämä ovat ohimeneviä, kehittyviä esineitä, jotka tehdään planeetan muodostumisen aikana." - Professori Sarah Stewart, UC Davis
Space Saxenin kanssa vaihdetussa sähköpostiviestissä tohtori Sarah Stewart UC Davisista, yksi tutkimuksen taustalla olevista tutkijoista, kertoi meille, että ”synestioiden etsimisessä muiden tähtijen pääongelma on, että ne eivät kestä kauan. Nämä ovat ohimeneviä, kehittyviä esineitä, jotka tehdään planeetan muodostumisen aikana. ”
Joten paras veto kivisen synestian löytämiseksi on nuoret järjestelmät, joissa vartalo on lähellä tähtiä. Kaasujättiläisten planeettojen osalta ne voivat muodostaa synestian ajanjaksoon, jona ne muodostuvat. Olemme pääsemässä lähelle sitä, että pystymme kuvaamaan ympyrä planeettalevyjä muissa tähtijärjestelmissä. ”
Kun meillä on kyky tarkkailla planeettoja, jotka muodostuvat niiden ympyräketjuissa, saatamme huomata, että synestiat ovat yleisempiä kuin harvinaisia. Itse asiassa planeetat voivat käydä synestiavaiheen läpi useita kertoja. Tohtori Stewart kertoi meille, että ”Paperiomme esiteltyjen tilastojen perusteella oletamme, että suurimmalta osaltaan (yli puolet) kallioisista planeetoista, jotka muodostuvat Maan kaltaisella tavalla, tuli synestioita yksi tai useampia kertoja lisääntymisen jättiläismäisen iskuvaiheen aikana. ”
