ΑρχικήΕπικοινωνίαΠρόσβασηΣυχνές ΕρωτήσειςΠεριεχόμενα
Επιλογές για ΑΜΕΑ:Enlarge fontsReduce fonts
ΤΟ ΙΔΡΥΜΑ
ΥΠΟΤΡΟΦΙΕΣ
ΕΚΔΟΤΙΚΟ ΤΜΗΜΑ
ΒΙΒΛΙΟΘΗΚΗ
ΠΛΑΝΗΤΑΡΙΟ
ΔΙΑΔΡΑΣΤΙΚΗ ΕΚΘΕΣΗ Ε&Τ
ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΣΥΝΕΔΡΙΩΝ
ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ
Σύνθετη αναζήτηση
  ΨΗΦΙΑΚΕΣ ΣΥΛΛΟΓΕΣ
ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΙΔΡΥΜΑΤΟΣ
ΨΗΦΙΑΚΗ ΒΙΒΛΙΟΘΗΚΗ
ΑΣΤΡΟΠΥΛΗ
ΨΗΦΙΑΚΟΣ ΚΟΣΜΟΣ
Valid HTML 4.01 Transitional
ΝέαΗμερολόγιοΠρόγραμμα ΠροβολώνΕνημερωτικό ΔελτίοΔ. Τύπου
 
ΙΔΡΥΜΑ ΕΥΓΕΝΙΔΟΥΝΕΑ - ΕΙΔΗΣΕΙΣ
PrintEmailBack

Η γένεση του Ηλιακού συστήματος

Αλέξης Δεληβοριάς

Η θεωρία που περιγράφει την γένεση του Ηλιακού μας συστήματος, αλλά και κάθε άλλου πλανητικού συστήματος, έχει τις ρίζες της στην υπόθεση του Ηλιακού Νεφελώματος, που διατύπωσε αρχικά ο Γερμανός φιλόσοφος Immanuel Kant (1724-1804) και διεύρυνε ο Γάλλος μαθηματικός και αστρονόμος Pierre-Simon Laplace (1749–1827). Σύμφωνα μ’ αυτήν, κάθε νέο άστρο και κάθε νέο πλανητικό σύστημα σχηματίζεται από την βαρυτική κατάρρευση γιγάντιων νεφών αερίων και σκόνης που, όπως γνωρίζουμε σήμερα, αποτελούνται κυρίως από μοριακό υδρογόνο.

Στο εσωτερικό ενός μοριακού νέφους, τα σωματίδια που το απαρτίζουν υπόκεινται σε δύο κύριες δυνάμεις: την βαρύτητα και την πίεση. Η βαρύτητα, που οφείλεται στη μάζα των σωματιδίων αυτών, έχει την τάση να τα συσσωματώνει σε πυκνότερες συγκεντρώσεις ύλης, εξαιτίας της αμοιβαίας τους έλξης. Η εσωτερική πίεση, αντιθέτως, οφείλεται στη κινητική ενέργεια αυτών των σωματιδίων και έχει την τάση να τα απομακρύνει το ένα απ’ το άλλο.

Επειδή, όμως, τα μοριακά νέφη είναι κατά κανόνα ψυχρά και οι ταχύτητες των σωματιδίων που εμπεριέχουν πολύ μικρές, υπάρχουν στο εσωτερικό τους περιοχές, όπου η τάση συσσώρευσης των σωματιδίων υπερισχύει της τάσης τους να απομακρυνθούν. Με άλλα λόγια, η κατανομή της μάζας στο εσωτερικό των γιγάντιων μοριακών νεφών είναι ανομοιόμορφη, γεγονός που τα καθιστά βαρυτικά ασταθή. Για τον λόγο αυτόν, οποιαδήποτε διαταραχή στην ευρύτερη περιοχή τους, όπως η σύγκρουση δύο διαφορετικών νεφών και η έκρηξη ενός γειτονικού σουπερνόβα, θα δώσει το έναυσμα για την κατάρρευσή τους. Κάθε μοριακό νέφος μπορεί να αιωρείται σ’ αυτό το χείλος της κατάρρευσης για αρκετά εκατομμύρια χρόνια, προτού κάποιος εξωτερικός παράγοντας, όπως οι προαναφερόμενοι, το επηρεάσει.

Ανάλογα με την αρχική μάζα του γιγάντιου μοριακού νέφους, μπορούν να σχηματιστούν από μερικές εκατοντάδες μέχρι και χιλιάδες νέα άστρα, καθώς το νέφος διασπάται σε μικρότερες και πυκνότερες περιοχές. Σ’ αυτές τις περιοχές, η πυκνότητα ύλης και συνακόλουθα η βαρύτητα είναι αρκετά μεγαλύτερες από τις γειτονικές τους, ενώ η θερμοκρασία και η εσωτερική τους πίεση ακόμη αρκετά χαμηλές, με αποτέλεσμα να αρχίσουν να συστέλλονται βαρυτικά, αλλά και να έλκουν συνεχώς όλο και περισσότερη ύλη.

Καθώς, λοιπόν, αέρια και σκόνη αρχίζουν να «πέφτουν» προς το κέντρο των περιοχών που καταρρέουν, μετατρέποντας τη δυναμική τους ενέργεια σε κινητική, οι συγκρούσεις μεταξύ των σωματιδίων αυτών και συνακόλουθα η θερμοκρασία τους αρχίζει να αυξάνει. Αρχικά, οι περιοχές αυτές ακτινοβολούν το πλεόνασμα της θερμικής τους ενέργειας, εξασφαλίζοντας ότι η εσωτερική τους πίεση παραμένει μικρότερη από τη βαρύτητα και ως εκ τούτου ότι η κατάρρευσή τους μπορεί να συνεχιστεί απρόσκοπτα. Κάποια στιγμή, ωστόσο, η διαρκής αύξηση της πυκνότητας των υπό κατάρρευση τμημάτων του νέφους τα καθιστά αδιαφανή στη θερμική ενέργεια.

Από το σημείο αυτό και μετά, η αύξηση της θερμοκρασίας και της πίεσης στο εσωτερικό τους επιταχύνεται, διαμορφώνοντας στο κέντρο τους από μία περιστρεφόμενη και υπέρθερμη σφαίρα αερίων, που ονομάζεται πρωταστέρας και είναι το «έμβρυο» του κάθε άστρου που θα γεννηθεί. Την ίδια στιγμή, τα αέρια υλικά και η σκόνη που συνεχίζουν να στροβιλίζονται γύρω από τους πρωταστέρες, σχηματίζουν πεπλατυσμένους και περιστρεφόμενους δίσκους ύλης, που ονομάζονται πρωτοπλανητικοί δίσκοι. Καθώς μεσοαστρική ύλη από το γιγάντιο μοριακό νέφος εξακολουθεί να «πέφτει» σε καθέναν από τους πρωταστέρες, οι συγκρούσεις μεταξύ των ατόμων στο εσωτερικό τους γίνονται όλο και πιο ενεργητικές, ενώ η θερμοκρασία και η εσωτερική τους πίεση συνεχίζει να αυξάνει. Γι’ αυτό και η συστολή τους υπό το βάρος των εξωτερικών τους στρωμάτων αρχίζει να επιβραδύνεται.

Όταν η θερμοκρασία στο εσωτερικό ενός πρωταστέρα αγγίξει τους περίπου 107 °C, οι θετικά φορτισμένοι πυρήνες υδρογόνου, που σε χαμηλότερες θερμοκρασίες απωθούσαν ο ένας τον άλλον, αρχίζουν να συνενώνονται μεταξύ τους μέσω θερμοπυρηνικών αντιδράσεων σύντηξης, παράγοντας ήλιο και εκλύοντας τεράστιες ποσότητες ενέργειας. Με την έναρξη των θερμοπυρηνικών αντιδράσεων σύντηξης, η εσωτερική πίεση του νεογέννητου άστρου εξισορροπεί την περαιτέρω βαρυτική του κατάρρευση και το άστρο τότε εισέρχεται σε μία μακρά περίοδο υδροστατικής ισορροπίας ως άστρο της Κύριας Ακολουθίας, όπως ονομάζεται. Αυτός είναι σε γενικές γραμμές ο μηχανισμός γένεσης ενός νέου άστρου και κάπως έτσι δημιουργήθηκε και ο Ήλιος, πριν από περίπου 4,6 δισ. χρόνια.

Οι πλανήτες, από την άλλη, σχηματίζονται σταδιακά από την συνένωση των κόκκων σκόνης και των αερίων του πρωτοπλανητικού δίσκου. Τα σωματίδια αυτά «κολλούν» μεταξύ τους, αρχικά με ηλεκτροστατικές και αργότερα, όταν αυξηθεί λίγο η μάζα τους, με βαρυτικές δυνάμεις, διευρύνοντας σταδιακά το μέγεθός τους απ’ αυτό της σχεδόν αόρατης σκόνης στο μέγεθος ενός βράχου. Εξαιτίας των περίπλοκων βαρυτικών αλληλεπιδράσεων μέσα στον πρωτοπλανητικό δίσκο, τα κομμάτια αυτά της ύλης αποκτούν ανισομερή και ακανόνιστη κατανομή, καθώς τα περισσότερα απ’ αυτά συσσωρεύονται σε συγκεκριμένες τροχιές. Μέσα σε κάθε τέτοια τροχιά, οι συγκρούσεις μεταξύ τους συνεχίζονται, σχηματίζοντας όλο και μεγαλύτερες συγκεντρώσεις ύλης, τους επονομαζόμενους πλανητοειδείς. Οι συγκρούσεις μεταξύ των πλανητοειδών είναι πιο βίαιες: κάποιοι από αυτούς διαλύονται, κάποιοι άλλοι όμως επιβιώνουν και συγχωνεύονται, σχηματίζοντας στα επόμενα εκατομμύρια χρόνια πρωτοπλανήτες και εντέλει πλανήτες.

Παρόλο που η θεωρία αυτή για τον σχηματισμό του Ηλιακού μας συστήματος είναι σε γενικές γραμμές σωστή, αντιμετωπίζει ορισμένα προβλήματα, τα οποία προσπαθεί να επιλύσει το επονομαζόμενο Πρότυπο της Νίκαιας. Η θεωρία αυτή διατυπώθηκε από τους R. Gomes, H. Levison, A. Morbidelli και Κ. Τσιγάνη στο αστεροσκοπείο της ομώνυμης περιοχής της Γαλλίας και δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature το 2005. Για την συμβολή του, μάλιστα, στην ανάπτυξη αυτού του προτύπου, ο Τσιγάνης βραβεύτηκε το 2016 με το βραβείο Paolo Farinella. Χωρίς να υπεισέλθουμε σε περισσότερες λεπτομέρειες (άλλωστε το Πρότυπο της Νίκαιας έχει παρουσιαστεί αναλυτικά από τον ίδιο τον Τσιγάνη στον Οδηγό Παράστασης «Το Μυστήριο της Ζωής»), η βασική διαφορά της με όσα περιγράψαμε ως τώρα είναι ότι οι 4 γιγάντιοι πλανήτες δημιουργήθηκαν σε μικρότερες αποστάσεις από τον Ήλιο, αλλά και σε μικρότερες αποστάσεις ο ένας με τον άλλον. Η μεγάλη τομή που φέρνει το Πρότυπο της Νίκαιας είναι ότι όλοι οι πλανήτες «μετανάστευσαν» στις τωρινές περίπου τροχιές τους εξαιτίας της αλληλεπίδρασής τους με την ύλη του πρωτοπλανητικού δίσκου και του ενός με τον άλλον. 

ΙΔΡΥΜΑ ΕΥΓΕΝΙΔΟΥ © 2007Λ. Συγγρού 387 - 175 64 Π.ΦΑΛΗΡΟ - Τηλ: 210 9469600 - Fax:210 9417372 - Email: info@eef.edu.grΌροι ΧρήσηςΔικαιώματα