ჰიპოთეზა გაზისა და მტვრის დისკოს შესახებ

 ჰიპოთეზა იმის შესახებ, თუ როგორ ჩამოყალიბდა მზის სისტემა, კოსმოგონიის სფეროს ეკუთვნის – თეორიული ასტრონომიის ყველაზე უფრო ძველ ნაწილს.

 პირველად, ასეთი ჰიპოთეზა ზოგად მოსაზრებებზე დაყრდნობით, გერმანელმა ფილოსოფოსმა ემანუელ კანმტმა წამოაყენა(1724-1804), თუმცა ნამდვილი მეცნიერული განვითარება მან პიერ სიმონ ლაპლასის(1749–1827) შრომებში ჰპოვა, რომელიც მზის სისტემის ჩამოყალიბების მექანიკის ახსნას ნიუტონის მსოფლიო მიზიდულობის კანონის ჩარჩოებში ცდილობდა.

 სცენარის დასაწყისში ნაგულისხმევია გაზისა და მტვრის ნისლეულის არსებობა, რომელშიც სხვადასხვა მიზეზებით გამოწვეული გრავიტაციული შეშფოთებებით ნივთიერებების უფრო სქელი წერტილები გაჩნდა, ანუ მეტი მასების მქონე წერტილები. აქ საქმეში მიზიდულობის ძალა ერთვება, რის გამოც გარემომცველი მატერია ხსენებული შესქელებებისკენ იწყებს მოძრაობას, რომელთა მასა კიდევ უფრო იზრდება. საბოლოოდ, ყოველი ასეთი გროვის ცენტრი იმდენად მკვრივდება, რომ გრავიტაციული კოლაფსის(შეკუმშვა) გამო ყოველ მათგანში ვარსკვლავი ინთება. დღევანდელი დღისთვის, ჩვენ გალაქტიკაში ბევრი ასეთი ადგილია ცნობილი.

 მთლიანობაში, დარჩენილი გაზისა და მტვრის ღრუბელი წარმოქმნილი ვარსკვლავის გარშემო ქაოტურად, ხოლო მისი შემადგენელი ნაწილაკები ყველა მიმართულებებით მოძრაობს. შესაბამისად, ფორმირების სტადიაში მყოფი ვარსკვლავის გარშემო არსებული გაზისა და მტვრის ღრუბელი გარკვეულ იმპულსს იღბს. იმპულსის მომენტის შენახვის კანონის თნახმად, ღრუბლის ცენტრისკენ შემდგომი შეკუმშვა(კონდენსაცია) მატერიის ცენტრის გარშემო მოძრაობის კუთხური სიჩქარის ზრდას იწვევს. საბოლოოდ, გაზურმტვროვანი ღრუბლის კოლაფსის დასრულების მერე, მისი მასის ძირითადი ნაწილი ცენტრში იყრის თავს(სადაც ვარსკვლავი ფორმირდება), ხოლო დარჩენილი პერიფერიული მასა თავისი ღერძის გარშემო მბრუნავი პროტოვარსკვლავის ეკვატორულ ნაწილში გადანაწილებული აღმოჩნდება. ამ ცენტრიდანული ძალებით დატრიალებული მატერიისგან კი პლანეტები ფორმირდება.

 პროტოვარსკვლავის გარშემო მოძრავი მტვროვანი ღრუბელის შემადგენელი ნაწილაკების შეჯახებებით ფორმირდება მატერიის გროვები, რომლებიც თავის მხრივ მათ გარშემო დარჩენილი ნივთიერების მიზიდულობის ცენტრები ხდება. გროვების გარშემო პროტოპლანეტები ჩნდება, რომლებიც გრავიტციული მიზიდულობის წყაროებად იქცევა, რის გამოც მზის მახლობელი მატერია ჯერ რგოლებად იშლება, შემდეგ კი ორბიტის გარკვეულ წერტილებში გროვდება. საბოლოოდ კი ეს გროვები პლანეტებად ფორმირდება.

 პლანეტების ტიპები და ზომები ახლადდაბადებული ვარსკვლავიდან დაშორებაზეა დამოკიდებული. მზესთან ახლოს, მნათობში დაწყებული თერმობირთვული რეაქციის გამო, ტემპერატურა მაღლა იწევს და ყველა ადვილად დნობადი ნივთიერებები აორთქლებას იწყებს, ერთად კონდენსირების საშუალება მათ არ ეძლევა. ამის გამო დედამიწის ტიპის, მზესათნ ახლოს მდებარე პლანეტები მცირე მასებითა და მაღალი სიმკვრივით გამოირჩევა, რადგან ისინი მძიმე ქიმიური ელემენტებისგან არის ფორმირებული – ასეთებია მერკური, ვენერა, დედამიწა და მარსი.

 საერთოდ, მზის სისტემის ევოლუციის ეს ეტაპი საკმაოდ უცნაურად გამოიყურება, თანამედროვე ძირითადი ჰიპიოთეზებისა და კომპიუტერული მოდელირებიდან გამომდინარე. ერთის მხრივ, ახლანდელი პლანეტების ჩანასახების გარშემო მატერიის დაგროვება ზემოთ ხსენებული სცენარით უნდა მომხდარიყო; მეორეს მხრივ – ასეთი მოდელირება მარსის ზომის კიდევ 10 პლანეტის წარმოქმნას წინასწარმეტყველებს. სავარაუდოდ ისინი ერთმანეთს ეჯახებოდა(ურანის ღერძი) და ”წარმატებულად” ჩამოყალიბებულ პლანეტებზე დაილექა, ან მზის სისტემის კიდეზე იუპიტერის(იუპიტერის მიგრაცია) მძლავრი გრავიტაციით განიდევნა, ისინი(ერისი) ალბათ, მზიდან ძალიან შორს, ახლაც განაგრძობენ მნათობის გარშემო ბრუნვას.

 მთვარე – დედამიწის ბუნებრივი თანამგზავრის კვლევით მიღებული მონაცემები  დიდი შეჯახების ჰიპოთეზის სასარგებლოდ მეტყველებს, რომლის მიხედვით, ის დედამიწისა და მარსის ზომის ობიექტის შეჯახების მერე გაჩნდა. მზის სისტემის ევოლუციის ადრეულ ხანაში ასეთი შეჯახებები იშვიათობას არ წარმოადგენდა. ეს კი მზის სისტემის კიდევ ერთ გამოცანას ხსნის – დიდი განსხვავება პლანეტების საკუთარი ღერძების გარშემო ბრუნვის კუთხურ სიჩქარეებში(ეს პროცსი პლანეტებზე დღე-ღამურ ცვილებებს იწვევს). ვენერას შემთხვევაში დაიმზირება ე.წ. რეტროგრადული დღე-ღამური ბრუნვა. ეს პლანეტა, დანარჩენებისგან განსხვავებით, ღერძის გარშემო საწინააღმდეგო მხარეს ბრუნავს, რაც წარსულში პროტოპლანეტარულ სხეულებთან ხშირი შეჯახებებით შეიძლება აიხსნას.

 ახალგაზრდა მზიდან შორს ტეპერატურა დაბალი იყო, ამიტომ იქ განსხვავებული ტიპის პლანეტები ჩამოყალიბდა. დაბალი ტემპერატურა ხელს უწყობდა შედარებით მსუბუქი ქიმიური ელემენტების კონდენსაციასა და კრისტალიზაციას, რის შედეგადაც გაჩნდა ზემასიური, ყინულისა და მთის ქანებისგან შემდგარი ცენტრები. ჰქონდათ რა ძლიერი გრავიტაციული ველი, მათი შემომფარგლავი სივრციდან მსუბუქი და აქროლადი ნივთიერებების მნიშვნელოვანი მოცულობა შეგროვდა(წყალბადი, ჰელიუმი). მზის სისტემის ე.წ. გაზის გიგანტების ტიპს მიეკუთვნება იუპიტერი, სატურნი, ურანი და ნეპტუნი. სატურნის სიმკვრივე, მაგალითად, წყლისაზე მცირეა. მიუხედავად ამისა, თანამედროვე ჰიპოთეზების თანახმად, ამ გაზ-სითხიანი გიგანტების შიგნით არის მასიური მკვრივი ბირთვი, რომელიც დედამიწის ტიპის პლანეტას ჰგავს, ჩამოყალიბებულს იგივე პროცესებით.


გარე პლანეტები და კოიპერის სარტყელი.

 განსაკუთრებული შემთხვევაა პლუტონი, ახლა უკვე ჯუჯა პლანეტების წარმომადგენელი. ის ალბათ ყინულისა და აქროლადი ნივთიერებების დიდი ლოდია. ასტრონომები დიდი ხნის განმავლობში მას მზის სისტემის კურიოზულ გაუგებრობას უწოდებდნენ, რომელიც მზის მიერ გამოჭერილ უცხო სხეულად ითვლებოდა. თუმცა, 1990 წელს კიდევ ერთი ასტეროიდული სარტყელის(კოიპერის) აღმოჩენის მერე, ძალიან გაწელილ და არასწორ ორბიტებზე მოძრავი მცირე პლანეტებით, ასტრონომებს თავიანთი შეხედულებების გადახედვა მოუხდათ. თანამედროვე წარმოდგენებით, პლუტონი კოიპერის სარტყელის ყველაზე დიდი ობიექტია – ჩამოუყალიბებელი პლანეტის ჩანასახი, რომელიც მილიონობით უფრო მცირე ზომის, მზის სისტემის კიდეზე მდებარე სხეულთა შორის მოძრაობს(ასტეროიდები).

 მზის სისტემის ფორმირების ასეთი სურათი სისტემისთვის დამახასიათებელ ბევრ თავისებურებას ხსნის: მცირე ზომები, შიდა პლანეტებში კონდენსირებული მძიმე ელემნტები, მსუბუქი ელემენტები გარე პლანეტებში და მათი გაზურ მდგომარეობაში ყოფნა, მზის გარშემო ყველა პლანეტის ერთი მიმართულებით ბრუნვა.

 დღევანდელი დღისთვის, ასტრონომებმა არა მარტო სხვა ვარსკვლავებთან არსებული პლანეტები(ეგზოპლანეტები) აღმოაჩინეს, არამედ პროტოპლანეტარული დისკოებიც მათ გარშემო.

Leave a Reply

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *