In der Kosmogonie ist die nebular Hypothese das am weitesten akzeptierte Modell, die Bildung und Evolution des Sonnensystems erklärend. Es gibt Beweise, dass es zuerst 1734 von Emanuel Swedenborg vorgeschlagen wurde. Ursprünglich angewandt nur auf unser eigenes Sonnensystem, wie man jetzt denkt, ist diese Methode der planetarischen Systembildung bei der Arbeit überall im Weltall. Die weit akzeptierte moderne Variante der nebular Hypothese ist Solar Nebular Disk Model (SNDM) oder einfach Nebular Sonnenmodell.

Gemäß der nebular Hypothese formen sich Sterne in massiven und dichten Wolken von molekularem Wasserstoff — riesige molekulare Wolken (GMC). Sie sind Gravitations-nicht stabil, und Sache verschmelzt zu kleineren dichteren Klumpen innerhalb, die dann fortfahren, zusammenzubrechen und Sterne zu bilden. Sternbildung ist ein komplizierter Prozess, der immer eine gasartige protoplanetary Platte um den jungen Stern erzeugt. Das kann Planeten in bestimmten Fällen zur Welt bringen, die nicht weithin bekannt sind. So, wie man denkt, ist die Bildung von planetarischen Systemen ein natürliches Ergebnis der Sternbildung. Ein einer Sonne ähnlicher Stern nimmt gewöhnlich ungefähr 100 Millionen Jahre, um sich zu formen.

Die protoplanetary Platte ist eine Akkretionsplatte, die fortsetzt, den Hauptstern zu füttern. Am Anfang sehr heiß wird die Platte später darin kühl, was als der T tauri Sternbühne bekannt ist; hier ist die Bildung von kleinen Staub-Körnern, die aus Felsen und Eis gemacht sind, möglich. Die Körner können schließlich in kilometer-großen planetesimals gerinnen. Wenn die Platte massiv genug ist, beginnen die flüchtigen Zunahmen, auf das schnelle — 100,000 bis 300,000 Jahre — Bildung des Monds - zu mars-großen planetarischen Embryos hinauslaufend. In der Nähe vom Stern gehen die planetarischen Embryos eine Bühne von gewaltsamen Fusionen durch, einige Landplaneten erzeugend. Die letzte Bühne nimmt ungefähr 100 Millionen zu einer Milliarde Jahren.

Die Bildung von riesigen Planeten ist ein mehr komplizierter Prozess. Wie man denkt, kommt es außer der so genannten Schnee-Linie vor, wo planetarische Embryos aus dem verschiedenen Eis hauptsächlich gemacht werden. Infolgedessen sind sie mehrere Male massiver als im inneren Teil der protoplanetary Platte. Was folgt, nachdem die Embryo-Bildung nicht völlig klar ist. Jedoch scheinen einige Embryos fortzusetzen, schließlich 5-10 Erdmassen — der Schwellenwert anzubauen und zu erreichen, der notwendig ist, um Zunahme des Wasserstoffhelium-Benzins von der Platte zu beginnen. Die Anhäufung von Benzin durch den Kern ist am Anfang ein langsamer Prozess, der seit mehreren Millionen Jahren weitergeht, aber nach dem Formen erreicht protoplanet ungefähr 30 Erdmassen, die es beschleunigt und auf eine flüchtige Weise weitergeht. Wie man denkt, sammeln der Jupiter und die einem Saturn ähnlichen Planeten den Hauptteil ihrer Masse während nur 10,000 Jahre an. Die Zunahme hält an, wenn das Benzin erschöpft wird. Die gebildeten Planeten können über lange Entfernungen während oder nach ihrer Bildung abwandern. Wie man denkt, sind die Eisriesen wie Uranus und Neptun gefehlte Kerne, die sich zu spät geformt haben, als die Platte fast verschwunden war.

Geschichte

Es gibt Beweise, dass die nebular Hypothese zuerst 1734 von Emanuel Swedenborg vorgeschlagen wurde. Immanuel Kant, der mit der Arbeit von Swedenborg vertraut war, hat die Theorie weiter 1755 entwickelt. Er hat behauptet, dass gasartige Wolken — Nebelflecke, die langsam rotieren, allmählich zusammenbrechen und wegen des Ernstes flach werden und schließlich Sterne und Planeten bilden. Ein ähnliches Modell wurde 1796 von Pierre-Simon Laplace vorgeschlagen. Es hat ein Zusammenziehen und das Abkühlen protosolar Wolke — der protosolar Nebelfleck gezeigt. Da sich der Nebelfleck zusammengezogen hat, hat er glatt gemacht und hat Ringe des Materials verschüttet, das später in die Planeten zusammengebrochen ist. Während das Modell von Laplacian nebular im 19. Jahrhundert vorgeherrscht hat, ist es auf mehrere Schwierigkeiten gestoßen. Das Hauptproblem war winkeliger Schwung-Vertrieb unter der Sonne und den Planeten. Die Planeten haben 99 % des winkeligen Schwungs, und diese Tatsache konnte durch das nebular Modell nicht erklärt werden. Infolgedessen wurde diese Theorie der Planet-Bildung am Anfang des 20. Jahrhunderts größtenteils aufgegeben.

Der Fall des Modells von Laplacian hat Wissenschaftler stimuliert, um einen Ersatz dafür zu finden. Während des 20. Jahrhunderts wurden viele Theorien einschließlich der planetesimal Theorie von Thomas Chamberlin und des Waldes Moulton (1901), Gezeitenmodell der Jeans (1917), Akkretionsmodell von Otto Schmidt (1944), protoplanet Theorie von William McCrea (1960) vorgeschlagen und gewinnen schließlich Theorie von Michael Woolfson. 1978 hat Andrew Prentice die anfänglichen Ideen von Laplacian über die Planet-Bildung wieder belebt und hat die moderne Theorie von Laplacian entwickelt. Keiner dieser Versuche war völlig erfolgreich, und viele der vorgeschlagenen Theorien waren beschreibend.

Die Geburt der modernen weit akzeptierten Theorie der planetarischen Bildung — Solar Nebular Disk Model (SNDM) — kann zu den Arbeiten des sowjetischen Astronomen Victor Safronov verfolgt werden. Sein Buch Evolution der protoplanetary Wolke und Bildung der Erde und der Planeten, der zu Englisch 1972 übersetzt wurde, hatte eine andauernde Wirkung unterwegs Wissenschaftler denken an die Bildung der Planeten. In diesem Buch wurden fast alle Hauptprobleme des planetarischen Bildungsprozesses formuliert und einige von ihnen gelöst. Die Ideen von Safronov wurden weiter in den Arbeiten von George Wetherill entwickelt, der flüchtige Zunahme entdeckt hat. Während ursprünglich angewandt, nur zu unserem eigenen Sonnensystem, wie man nachher dachte, war der SNDM von Theoretikern bei der Arbeit überall im Weltall; bezüglich, extrasolar Planeten sind in unserer Milchstraße seitdem entdeckt worden.

Nebular Sonnenmodell: Ergebnisse und Probleme

Ergebnisse

Der Sternbildungsprozess läuft natürlich auf das Äußere von Akkretionsplatten um junge Sterngegenstände hinaus. Im Alter von ungefähr 1 Million Jahren können 100 % von Sternen solche Platten haben. Dieser Beschluss wird durch die Entdeckung der gasartigen und staubigen Platten um protostars und T Tauri Sterne sowie durch theoretische Rücksichten unterstützt. Beobachtungen dieser Platten zeigen, dass die Staub-Körner in ihnen in der Größe auf dem kurzen wachsen (Tausend jährig), haben zeitliche Rahmen, 1 Zentimeter erzeugend, Partikeln nach Größen geordnet.

Der Akkretionsprozess, durch den 1 km planetesimals in 1,000 km nach Größen geordnete Körper hineinwachsen, wird jetzt gut verstanden. Dieser Prozess entwickelt sich innerhalb jeder Platte, wo die Zahl-Dichte von planetesimals genug hoch ist, und auf eine flüchtige Weise weitergeht. Wachstum verlangsamt sich später und geht als oligarchische Zunahme weiter. Das Endergebnis ist Bildung von planetarischen Embryos unterschiedlicher Größen, die von der Entfernung vom Stern abhängen. Verschiedene Simulationen haben demonstriert, dass die Fusion von Embryos im inneren Teil der protoplanetary Platte zur Bildung von einigen Erde-großen Körpern führt. So, wie man jetzt betrachtet, ist der Ursprung von Landplaneten ein fast behobenes Problem.

Probleme

Die Physik von Akkretionsplatten stößt auf einige Probleme. Der wichtigste ist, wie das Material, das durch den protostar anwachsen lassen wird, seinen winkeligen Schwung verliert. Der Schwung wird wahrscheinlich zu den Außenteilen der Platte transportiert, aber der genaue Mechanismus dieses Transports wird nicht gut verstanden. Der Prozess oder die für das Verschwinden der Platten verantwortlichen Prozesse sind auch schlecht bekannt.

Die Bildung von planetesimals ist das größte ungelöste Problem im Nebular Plattenmodell. Wie nach Größen geordnete Partikeln von 1 Cm in 1 km planetesimals verschmelzen, ist ein Mysterium. Dieser Mechanismus scheint, der Schlüssel zur Frage betreffs zu sein, warum einige Sterne Planeten haben, während andere nichts um sie haben, sogar Riemen abstauben.

Die Bildung von riesigen Planeten ist ein anderes ungelöstes Problem. Aktuelle Theorien sind unfähig zu erklären, wie sich ihre Kerne schnell genug formen können, um bedeutende Beträge von Benzin vom schnellen Verschwinden protoplanetary Platte anzusammeln. Die Mittellebenszeit der Platten, die weniger als 10 Jahre sind, scheint, kürzer zu sein, als die für die Kernbildung notwendige Zeit.

Ein anderes Problem der riesigen Planet-Bildung ist ihre Wanderung. Einige Berechnungen zeigen, dass die Wechselwirkung mit der Platte schnelle innerliche Wanderung verursachen kann, die, wenn nicht aufgehört hat, läuft auf den Planeten hinaus, der die "Hauptgebiete noch als ein Sub-Jovian-Gegenstand erreicht."

Bildung von Sternen und protoplanetary Platten

Protostars

denkt, bilden Sterne riesige Innenwolken von kaltem molekularem Wasserstoff — riesige molekulare Wolken ungefähr 300,000mal die Masse der Sonne und 20 parsecs im Durchmesser. Mehr als Millionen von Jahren sind riesige molekulare Wolken für den Zusammenbruch und die Zersplitterung anfällig. Diese Bruchstücke bilden dann kleine, dichte Kerne, die der Reihe nach in Sterne zusammenbrechen. Die Kerne erstrecken sich in der Masse von einem Bruchteil bis mehrere Male diese der Sonne und werden protostellar (protosolar) Nebelflecke genannt. Sie besitzen Diameter von 0.01-0.1 pc (2.000-20.000 AU) und eine Partikel-Zahl-Dichte von ungefähr 10,000 bis 100,000 Cm.

Der anfängliche Zusammenbruch einer Sonnenmasse protostellar Nebelfleck nimmt ungefähr 100,000 Jahre. Jeder Nebelfleck beginnt mit einem bestimmten Betrag des winkeligen Schwungs. Das Benzin im Hauptteil des Nebelflecks, mit dem relativ niedrigen winkeligen Schwung, erlebt schnelle Kompression und bildet einen heißen hydrostatischen (sich nicht zusammenziehend) Kern, der einen kleinen Bruchteil der Masse des ursprünglichen Nebelflecks enthält. Dieser Kern bildet den Samen dessen, was ein Stern werden wird. Als der Zusammenbruch weitergeht, bedeutet die Bewahrung des winkeligen Schwungs, dass die Folge des infalling einwickelt, beschleunigt sich, der größtenteils das Benzin daran verhindert, sich auf den Hauptkern direkt zu vereinigen. Das Benzin wird stattdessen gezwungen, sich nach außen in der Nähe von seinem äquatorialen Flugzeug auszubreiten, eine Platte bildend, die sich der Reihe nach auf den Kern vereinigt. Der Kern wächst allmählich in der Masse, bis es ein junger heißer protostar wird. In dieser Bühne werden der protostar und seine Platte durch den infalling Umschlag schwer verdunkelt und sind nicht direkt erkennbar. Tatsächlich ist die Undurchsichtigkeit des restlichen Umschlags so hoch, dass sogar Radiation der Millimeter-Welle Schwierigkeiten hat, daraus zu flüchten. Solche Gegenstände werden als sehr helle Kondensationen beobachtet, die hauptsächlich Millimeter-Welle und Radiation der Submillimeter-Welle ausstrahlen. Sie werden als geisterhafte Klasse 0 protostars klassifiziert. Der Zusammenbruch wird häufig durch bipolar Ausflüsse — Strahlen begleitet — die entlang der Rotationsachse der abgeleiteten Platte ausgehen. Die Strahlen werden oft in sternbildenden Gebieten beobachtet (sieh Gegenstände von Herbig-Haro (HH)). Die Lichtstärke der Klasse 0 protostars ist hoch — eine Sonnenmasse protostar kann an bis zu 100 Sonnenlichtstärke ausstrahlen. Die Quelle dieser Energie ist Gravitationskollaps, weil ihre Kerne noch nicht heiß genug sind, um Kernfusion zu beginnen.

Als das Material des Umschlags zu infall auf die Platte weitergeht, wird es schließlich dünn und durchsichtig, und der junge Sterngegenstand (YSO) wird erkennbar am Anfang im Weit-Infrarotlicht und später im sichtbaren. Um diese Zeit beginnt der protostar, schweren Wasserstoff zu verschmelzen. Wenn der protostar genug massiv ist (über 80 Massen von Jupiter), folgt Wasserstofffusion. Sonst, wenn seine Masse zu niedrig ist, wird der Gegenstand ein brauner Zwerg. Diese Geburt eines neuen Sterns kommt etwa 100,000 Jahre vor, nachdem der Zusammenbruch beginnt. Gegenstände in dieser Bühne sind als Klasse I protostars bekannt, die auch jungen T Tauri Sterne genannt werden, hat protostars oder junge Sterngegenstände (YSOs) entwickelt. Zu diesem Zeitpunkt hat der sich formende Stern bereits viel von seiner Masse anwachsen lassen: Die Gesamtmasse der Platte und des restlichen Umschlags geht um 10-20 % der Masse des zentralen YSO nicht zu weit.

In der folgenden Bühne verschwindet der Umschlag völlig, durch die Platte aufgenommen, und der protostar wird ein klassischer T Tauri Stern. Das geschieht nach ungefähr 1 Million Jahren. Die Masse der Platte um einen klassischen T Tauri Stern ist ungefähr 1-3 % der Sternmasse, und es wird an einer Rate 10 bis 10 Sonnenmassen pro Jahr anwachsen lassen. Ein Paar von bipolar Strahlen ist gewöhnlich ebenso anwesend. Die Zunahme erklärt alle eigenartigen Eigenschaften von klassischem T Tauri Sterne: starker Fluss in den Emissionslinien (bis zu 100 % der inneren Lichtstärke des Sterns), magnetische Tätigkeit, photometrische Veränderlichkeit und Strahlen. Die Emissionslinien formen sich wirklich, weil das anwachsen lassene Benzin die "Oberfläche" des Sterns schlägt, der um seine magnetischen Pole geschieht. Die Strahlen sind Nebenprodukte der Zunahme: Sie tragen übermäßigen winkeligen Schwung weg. Der klassische T Tauri Bühne dauert ungefähr 10 Millionen Jahre. Die Platte verschwindet schließlich wegen der Zunahme auf den Hauptstern, die Planet-Bildung, die Ausweisung durch Strahlen und die Photoeindampfung durch die UV-Radiation vom Hauptstern und den nahe gelegenen Sternen. Infolgedessen wird der junge Stern ein schwach linierter T Tauri Stern, der sich langsam, mehr als Hunderte von Millionen von Jahren, zu einem gewöhnlichen einer Sonne ähnlichen Stern entwickelt.

Platten von Protoplanetary

Unter bestimmten Verhältnissen kann die Platte, die jetzt protoplanetary genannt werden kann, ein planetarisches System zur Welt bringen. Platten von Protoplanetary sind um einen sehr hohen Bruchteil von Sternen in jungen Sterntrauben beobachtet worden. Sie bestehen vom Anfang einer Bildung eines Sterns, aber in den frühsten Stufen sind wegen der Undurchsichtigkeit des Umgebungsumschlags unbeobachtbar. Wie man denkt, ist die Platte einer Klasse 0 protostar massiv und heiß. Es ist eine Akkretionsplatte, die den zentralen protostar füttert. Die Temperatur kann 400 K innerhalb von 5 AU und 1,000 K innerhalb von 1 AU leicht überschreiten. Die Heizung der Platte wird in erster Linie durch die klebrige Verschwendung der Turbulenz darin und durch den infall des Benzins vom Nebelfleck verursacht. Die hohe Temperatur in der inneren Platte veranlasst den grössten Teil des flüchtigen Materials — Wasser, organics, und einige Felsen, zu verdampfen, nur die meisten widerspenstigen Elemente wie Eisen verlassend. Das Eis kann nur im Außenteil der Platte überleben.

Das Hauptproblem in der Physik von Akkretionsplatten ist die Generation der Turbulenz und des für die hohe wirksame Viskosität verantwortlichen Mechanismus. Wie man denkt, ist die unruhige Viskosität für den Transport der Masse zum zentralen protostar und des Schwungs zur Peripherie der Platte verantwortlich. Das ist für die Zunahme lebenswichtig, weil das Benzin durch den zentralen protostar nur anwachsen lassen werden kann, wenn es den grössten Teil seines winkeligen Schwungs verliert, der durch den kleinen Teil des Benzins weggetragen werden muss, das nach außen treibt. Das Ergebnis dieses Prozesses ist das Wachstum sowohl des protostar als auch des Plattenradius, der 1,000 AU erreichen kann, wenn der anfängliche winkelige Schwung des Nebelflecks groß genug ist. Große Platten werden in vielen sternbildenden Gebieten wie der Nebelfleck von Orion alltäglich beobachtet.

Die Lebensspanne der Akkretionsplatten ist ungefähr 10 Millionen Jahre. Als der Stern die klassische T-Tauri Bühne erreicht, wird die Platte dünner und wird kühl. Weniger flüchtige Materialien fangen an, sich in der Nähe von seinem Zentrum zu verdichten, 0.1-1 μm-Staub-Körner bildend, die kristallenes Silikat enthalten. Der Transport des Materials von der Außenplatte kann diese kürzlich gebildeten Staub-Körner mit primordialen mischen, die organische Sache und anderen volatiles enthalten. Dieses Mischen kann einige Besonderheiten in der Zusammensetzung von Sonnensystemkörpern wie die Anwesenheit interstellarer Körner in den primitiven Meteorsteinen und widerspenstigen Einschließungen in Kometen erklären.

Staub-Partikeln neigen dazu, bei einander in der dichten Plattenumgebung zu bleiben, zur Bildung von größeren Partikeln bis zu mehrere Zentimeter in der Größe führend. Die Unterschriften der Staub-Verarbeitung und Koagulation werden in den Infrarotspektren der jungen Platten beobachtet. Weitere Ansammlung kann zur Bildung von planetesimals das Messen 1 km über oder größer führen, die die Bausteine von Planeten sind. Bildung von Planetesimal ist ein anderes ungelöstes Problem der Plattenphysik, weil das einfache Stecken unwirksam wird, weil Staub-Partikeln größer wachsen. Die Lieblingshypothese ist Bildung durch die Gravitationsinstabilität. Partikeln mehrere Zentimeter in der Größe oder größer lassen sich langsam in der Nähe vom mittleren Flugzeug der Platte nieder, einen sehr dünnen — weniger als 100 km — und dichte Schicht bildend. Diese Schicht ist Gravitations-nicht stabil und kann in zahlreiche Klumpen brechen, die der Reihe nach in planetesimals zusammenbrechen.

Planetarische Bildung kann auch durch die Gravitationsinstabilität innerhalb der Platte selbst ausgelöst werden, die zu seiner Zersplitterung in Klumpen führt. Einige von ihnen, wenn sie dicht genug sind, werden zusammenbrechen, der zu schneller Bildung von riesigen Gasplaneten führen kann und sogar braun auf der Zeitskala von 1,000 Jahren überragt. Jedoch ist es nur in massiven Platten — massiver möglich als 0.3 Sonnenmassen. Im Vergleich sind typische Plattenmassen 0.01-0.03 Sonnenmassen. Weil die massiven Platten selten sind, wie man denkt, ist dieser Mechanismus der Planet-Bildung selten. Andererseits kann dieser Mechanismus spielen eine Hauptrolle in der Bildung des Brauns ragt über.

Die äußerste Verschwendung von protoplanetary Platten wird durch mehrere verschiedene Mechanismen ausgelöst. Der innere Teil der Platte wird entweder durch den Stern anwachsen lassen oder durch die bipolar Strahlen vertrieben, wohingegen der Außenteil unter der starken UV Radiation des Sterns während des T Tauri Bühne oder durch nahe gelegene Sterne verdampfen kann. Das Benzin im Hauptteil kann entweder anwachsen lassen oder durch die wachsenden Planeten vertrieben werden, während die kleinen Staub-Partikeln durch den Strahlendruck des Hauptsterns vertrieben werden. Was schließlich verlassen wird, ist entweder ein planetarisches System, eine Rest-Platte von Staub ohne Planeten oder nichts, wenn planetesimals gescheitert hat sich zu formen.

Weil planetesimals so zahlreich, und überall in der protoplanetary Platte ausgebreitet sind, überleben einige die Bildung eines planetarischen Systems. Wie man versteht, sind Asteroiden übriger planetesimals, allmählich einander unten in kleinere und kleinere Bit schleifend, während Kometen normalerweise planetesimals von sind, weiter reicht eines planetarischen Systems. Meteorsteine sind Proben von planetesimals, die eine planetarische Oberfläche erreichen, und sehr viel Auskunft über die Bildung unseres Sonnensystems geben. Meteorsteine des primitiven Typs sind Klötze der zerschmetterten niedrigen Masse planetesimals, wo keine Thermalunterscheidung stattgefunden hat, während Meteorsteine des bearbeiteten Typs Klötze von zerschmettertem massivem planetesimals sind.

Bildung von Planeten

Felsige Planeten

Gemäß dem Nebular Sonnenplattenmodell formen sich felsige Planeten im inneren Teil der protoplanetary Platte innerhalb der Schnee-Linie, wo die Temperatur hoch genug ist, um Kondensation des Wassereises und der anderen Substanzen in Körner zu verhindern. Das läuft auf Koagulation von rein felsigen Körnern und später in der Bildung von felsigem planetesimals hinaus. Wie man denkt, bestehen solche Bedingungen im inneren 3-4 AU Teil der Platte eines einer Sonne ähnlichen Sterns.

Nach kleinem planetesimals — durch den sich ungefähr 1 km im Durchmesser — irgendwie geformt hat, beginnt flüchtige Zunahme. Es wird flüchtig genannt, weil die Massenwachstumsrate dazu proportional ist, wo R und M der Radius und die Masse des wachsenden Körpers beziehungsweise sind. Es ist offensichtlich, dass das spezifische (geteilt durch die Masse) sich Wachstum beschleunigt, als die Masse zunimmt. Das führt zum bevorzugten Wachstum von größeren Körpern auf Kosten von kleineren. Die flüchtige Zunahme dauert zwischen 10,000 und 100,000 Jahren und Enden, wenn die größten Körper etwa 1,000 km im Durchmesser überschreiten. Das Verlangsamen der Zunahme wird durch Gravitationsunruhen durch große Körper auf dem restlichen planetesimals verursacht. Außerdem hört der Einfluss von größeren Körpern weiteres Wachstum von kleineren Körpern auf.

Die folgende Bühne wird oligarchische Zunahme genannt. Es wird durch die Überlegenheit von mehreren hundert der größten Körper — Oligarchen charakterisiert, die fortsetzen, planetesimals langsam anwachsen zu lassen. Kein Körper außer den Oligarchen kann wachsen. In dieser Bühne ist die Rate der Zunahme zu R proportional, der aus dem geometrischen Querschnitt durch einen Oligarchen abgeleitet wird. Die spezifische Akkretionsrate ist dazu proportional; und es neigt sich mit der Masse des Körpers. Das erlaubt kleineren Oligarchen, zu größeren aufzuholen. Die Oligarchen werden in der Entfernung ungefähr behalten (= ist Radius von Hill, und M ist die Masse des Hauptsterns) von einander durch den Einfluss des restlichen planetesimals. Ihre Augenhöhlenseltsamkeit und Neigungen bleiben klein. Die Oligarchen setzen fort sich zu vereinigen, bis planetesimals in der Platte um sie erschöpft werden. Manchmal verschmelzen sich nahe gelegene Oligarchen. Die Endmasse eines Oligarchen hängt von der Entfernung vom Stern und der Oberflächendichte von planetesimals ab und wird die Isolierungsmasse genannt. Für die felsigen Planeten sind es bis zu 0.1 der Erdmasse oder einer Masse von Mars. Das Endresultat der oligarchischen Bühne ist die Bildung von ungefähr 100 Mond - zu mars-großen planetarischen Embryos, die gleichförmig an ungefähr unter Drogeneinfluss sind. Wie man denkt, wohnen sie innerhalb von Lücken in der Platte und werden durch Ringe getrennt, planetesimals zu bleiben. Wie man denkt, dauert diese Bühne einige hundert tausend Jahre.

Die letzte Bühne der felsigen Planet-Bildung ist die Fusionsbühne. Es beginnt, wenn nur eine kleine Zahl von planetesimals bleibt und Embryos massiv genug werden, um einander zu stören, der ihre Bahnen veranlasst, chaotisch zu werden. Während dieser Bühne vertreiben Embryos restlichen planetesimals, und kollidieren mit einander. Das Ergebnis dieses Prozesses, der seit 10 bis 100 Millionen Jahren dauert, ist die Bildung einer begrenzten Zahl nach Größen geordneter Körper der Erde. Simulationen zeigen, dass die Zahl von überlebenden Planeten durchschnittlich von 2 bis 5 ist. Im Sonnensystem können sie durch die Erde und Venus vertreten werden. Die Bildung von beiden Planeten hat das Mischen von etwa 10-20 Embryos verlangt, während eine gleiche Anzahl von ihnen aus dem Sonnensystem geworfen wurde. Wie man denkt, haben einige der Embryos, die im Asteroid-Riemen entstanden sind, Wasser zur Erde gebracht. Mars und Quecksilber können als restliche Embryos betrachtet werden, die diese Konkurrenz überlebt haben. Felsige Planeten, die geschafft haben zu verschmelzen, lassen sich schließlich in mehr oder weniger stabile Bahnen nieder, erklärend, warum planetarische Systeme allgemein zur Grenze gepackt sind; oder, mit anderen Worten, warum sie immer scheinen, am Rand der Instabilität zu sein.

Riesige Planeten

Die Bildung von riesigen Planeten ist ein hervorragendes Problem in den planetarischen Wissenschaften. Im Fachwerk des Nebular Sonnenmodells bestehen zwei Theorien für ihre Bildung. Der erste ist das Platteninstabilitätsmodell, wo riesige Planet-Form in den massiven protoplanetary Platten infolge seiner Gravitationszersplitterung (sieh oben). Die zweite Möglichkeit ist das Kernakkretionsmodell, das auch bekannt als das nucleated Instabilitätsmodell ist. Wie man denkt, ist das letzte Drehbuch das viel versprechendste, weil es die Bildung der riesigen Planeten in relativ niedrigen Massenplatten (weniger als 0.1 Sonnenmassen) erklären kann. In diesem riesigen Musterplaneten wird Bildung in zwei Stufen geteilt: A)-Zunahme eines Kerns von etwa 10 Erdmassen und b) Zunahme von Benzin von der protoplanetary Platte. Jede Methode kann auch zur Entwicklung des Brauns führen ragt über. Suchen bezüglich 2011 haben gefunden, dass Kernzunahme der dominierende Bildungsmechanismus wahrscheinlich ist.

denkt, geht riesige Planet-Kernbildung grob entlang den Linien der Landplanet-Bildung weiter. Es fängt mit planetesimals an, die flüchtiges Wachstum erleben, das von der langsameren oligarchischen Bühne gefolgt ist. Hypothesen sagen keine Fusionsbühne wegen der niedrigen Wahrscheinlichkeit von Kollisionen zwischen planetarischen Embryos im Außenteil von planetarischen Systemen voraus. Ein zusätzlicher Unterschied ist die Zusammensetzung der planetesimals, die sich im Fall von riesigen Planeten außer der so genannten Schnee-Linie formen und hauptsächlich aus dem Eis bestehen — ist das Eis, um Verhältnis zu schaukeln, ungefähr 4 bis 1. Das erhöht die Masse von vierfachem planetesimals. Jedoch kann der minimale zur Landplanet-Bildung fähige Massennebelfleck nur 1-2 Erdmassenkerne in der Entfernung Jupiters (5 AU) innerhalb von 10 Millionen Jahren bilden. Die letzte Zahl vertritt die durchschnittliche Lebenszeit von gasartigen Platten um einer Sonne ähnliche Sterne. Die vorgeschlagenen Lösungen schließen erhöhte Masse der Platte ein — eine zehnfache Zunahme würde genügen; Protoplanet-Wanderung, die dem Embryo erlaubt, mehr planetesimals anwachsen zu lassen; und schließlich zieht Akkretionserhöhung wegen Benzins die gasartigen Umschläge der Embryos hinein. Eine Kombination der oben erwähnten Ideen kann die Bildung der Kerne von riesigen Gasplaneten wie Jupiter und vielleicht sogar Saturn erklären. Die Bildung von Planeten wie Uranus und Neptun ist problematischer, seitdem keine Theorie dazu fähig gewesen ist, in der situ Bildung ihrer Kerne in der Entfernung von 20-30 AU vom Hauptstern zu sorgen. Eine Hypothese ist, dass sie sich am Anfang im Gebiet des Saturns des Jupiters vereinigt haben, dann gestreut wurden und zu ihrem Standort abgewandert sind.

Sobald die Kerne von der genügend Masse sind (5-10 Erdmassen), beginnen sie, Benzin von der Umgebungsplatte zu sammeln. Am Anfang ist es ein langsamer Prozess, die Kernmassen bis zu 30 Erdmassen in einigen Millionen Jahren vergrößernd. Danach nehmen die Akkretionsraten drastisch zu, und die restlichen 90 % der Masse werden in etwa 10,000 Jahren angesammelt. Die Zunahme des Gashalts, wenn es erschöpft wird. Das geschieht, wenn sich eine Lücke in der protoplanetary Platte öffnet. In dieser Mustereisriesen — sind Uranus und Neptun — gefehlte Kerne, die Gaszunahme zu spät begonnen haben, als fast das ganze Benzin bereits verschwunden war. Die flüchtige Postgasakkretionsbühne wird durch die Wanderung der kürzlich gebildeten riesigen Planeten charakterisiert und hat langsame Gaszunahme fortgesetzt. Wanderung wird durch die Wechselwirkung des Planeten verursacht, der in der Lücke mit der restlichen Platte sitzt. Es hält an, wenn die protoplanetary Platte verschwindet, oder wenn das Ende der Platte erreicht wird. Der letzte Fall entspricht dem so genannten heißen Jupiter, der wahrscheinlich ihre Wanderung aufgehört haben wird, als sie das innere Loch in der protoplanetary Platte erreicht haben.

Riesige Planeten können Landplanet-Bildung bedeutsam beeinflussen. Die Anwesenheit von Riesen neigt dazu, Seltsamkeit und Neigungen zu vergrößern (sieh Mechanismus von Kozai) planetesimals und Embryos im Landplanet-Gebiet (innerhalb von 4 AU im Sonnensystem). Wenn sich riesige Planeten zu früh formen, können sie verlangsamen oder innere Planet-Zunahme verhindern. Wenn sie sich in der Nähe vom Ende der oligarchischen Bühne formen, wie gedacht wird, im Sonnensystem geschehen zu sein, werden sie die Verflechtungen von planetarischen Embryos beeinflussen, sie gewaltsamer machend. Infolgedessen wird die Zahl von Landplaneten abnehmen, und sie werden massiver sein. Außerdem wird die Größe des Systems zurückweichen, weil sich Landplaneten näher am Hauptstern formen werden. Wie man denkt, ist der Einfluss von riesigen Planeten im Sonnensystem, besonders dieser Jupiters, beschränkt worden, weil sie von den Landplaneten relativ entfernt sind.

Das Gebiet eines planetarischen Systems neben den riesigen Planeten wird auf eine verschiedene Weise beeinflusst. In solch einem Gebiet kann die Seltsamkeit von Embryos so groß werden, dass die Embryos in der Nähe von einem riesigen Planeten gehen, der sie veranlassen kann, aus dem System vertrieben zu werden. Wenn alle Embryos entfernt werden, dann werden sich keine Planeten in diesem Gebiet formen. Eine zusätzliche Folge ist, dass eine riesige Zahl von kleinem planetesimals bleiben wird, weil riesige Planeten der Reinigung von ihnen mit ganzer Kraft ohne die Hilfe von Embryos unfähig sind. Die Gesamtmasse zu bleiben wird planetesimals klein sein, weil die kumulative Handlung der Embryos vor ihrer Ausweisung und riesigen Planeten noch stark genug ist, um 99 % der kleinen Körper zu entfernen. Solch ein Gebiet wird sich schließlich zu einem Asteroid-Riemen entwickeln, der ein volles Analogon des Hauptasteroid-Riemens im Sonnensystem ist, das von 2 bis 4 AU von der Sonne gelegen ist.

Bedeutung der Zunahme

Der Gebrauch der Begriff-Akkretionsplatte für die protoplanetary Platte führt zu Verwirrung über den planetarischen Akkretionsprozess.

Die protoplanetary Platte wird manchmal eine Akkretionsplatte genannt, weil, während sich der junge T Tauri ähnliche protostar noch zusammenzieht, gasartiges Material noch darauf fallen kann, sich auf seiner Oberfläche vom inneren Rand der Platte vereinigend.

Jedoch sollte diese Bedeutung nicht mit dem Prozess der Zunahme verwirrt sein, die die Planeten bildet. In diesem Zusammenhang bezieht sich Zunahme auf den Prozess von abgekühlten, konsolidierten Körnern von Staub und Eis, das den protostar in der protoplanetary Platte umkreist, kollidierend und zusammenklebend und allmählich, bis zu und einschließlich der hohen Energiekollisionen zwischen beträchtlichem planetesimals wachsend.

Außerdem hatten die riesigen Planeten wahrscheinlich Akkretionsplatten ihres eigenen in der ersten Bedeutung des Wortes. Die Wolken von gewonnenem Wasserstoff- und Helium-Benzin haben sich zusammengezogen, haben, glatt gemacht gesponnen, und haben Benzin auf die Oberfläche jedes Riesen protoplanet abgelegt, während sich feste Körper innerhalb dieser Platte in die regelmäßigen Monde des riesigen Planeten vereinigt haben.

Siehe auch

• Bildung und Evolution des Sonnensystems
• Geschichte der Erde
• Asteroid-Riemen, Kuiper Riemen und Oort Wolke
• Kügelchen von Bok, Herbig-Haro wenden ein
• T Tauri Stern

Referenzen

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