Planet

Planet — Günəş ətrafına dolanan və səthi əks olunmuş günəş şüaları ilə işıqlanan göy cismidir.

XV əsrədək 7 planet (Günəş, Ay, Merkuri, Venera, Mars, Yupiter və Saturn) olduğu fərz edilirdi. Hesab olunurdu ki, onlar Yer ətrafına dolanır. XVI əsrdə Nikolay Kopernik Dünyanın heliosentrik sistemini yaratdı və sübut etdi ki, bütün planetlər Günəş ətrafında, Ayisə digər planetlərin peykləri kimi Yer ətrafında dolanır. Yer planet, Günəş isə özü şüalandığı üçün ulduzdur.

1781-ci ildə Uran, 1846-cı ildə Neptun və 1930-cu ildə Pluton, daha sonra diametrləri 1 km-dən bir neçə yüz kilometrədək olan kiçik planetlər kəşf edildi.

Günəş sistemində doqquz böyük planet və təqribən 2300 kiçik planet məlumdur (1983-cü il etibarilə). 2006-cı ildən etibarən Beynəlxalq Astronomiya İttifaqının qərarı ilə Pluton planetlər sırasından çıxarıldı və kiçik planetlər adlı yeni qrupa aid edilməyə başladı.

Planetlər daxili və xarici planetlərə bölünür. Birincisi, Merkuri, Venera, Yer və Marsdan (Yer qrupu planetləri), ikincisi isə Yupiter, Saturn, Uranvə Neptundan (Nəhəng planetlər qrupu) ibarətdir.

Planetlər Günəş ətrafına cazibə qüvvəsinin təsiri ilə fırlanır, orbitləri elliptikdir, hərəkətləri Kepler qanunlarına tabedir.

Planetlərin əmələ gəlməsi

Kosmos miqyasında planetlər – təbiətdəki proseslərin inkişafının nəhəng görünüşündə cüzü rol oynayan, demək olar ki, qum dənəcikləridir. Lakin onlar olduqca müxtəlif və mürəkkəb obyektlərdir. Digər tipdən olan heç bir göy cisimində astronomik, geoloji, kimyəvi və bioloji proseslərin oxşar qarşılıqlı təsiri müşahidə olunmur.

Kosmosdakı digər yerlərin heç birində bizim bildiyimiz kimi həyat yarana bilməz. Son məlumatlara görə astronomlar 4000-dən çox planet aşkar etmişlər.

Planetlərin əmələ gəlməsi uzun zaman ərzində sakit və stasionar proses hesab olunurdu. Həqiqətdə isə olduqca xaotik görsənir.

Onların kütlələrinin, ölçülərinin, tərkiblərinin və orbitlərinin müxtəlif olması bir çoxlarını onların əmələ gəlməsi barədə fikirləşməyə məcbur etdi. 1970-ci illərdə planetlərin əmələ gəlməsi qərarlaşmış, determinə olmunmuş –konveyr- hesab olunurdu, hansındakı amorf qaz-toz diskləri Günəş sisteminin surətinə çevrilirlər. Lakin indi bizə məlumdur ki,bu hər bir sistem üçün müxtəlif nəticənin oldugunu fərz edən xaotik prosesdir. Doğulan planetlər yaranma və dağılmanın rəqabət aparıcı mexanizmlərinin xaosundan sağ çıxmışlar.

Çox obyektlər öz ulduzunun atəşində yanaraq məhv olmuşlar və ya ulduzlararası fəzaya atılmışlar. Bizim Yer planetinin hal-hazırda qaranlıq və soyuq kosmosda gəzən çoxdan itirilmiş əkizləri ola bilər.

Planetlərin yaranması barədə elm astrofizikanın, planetologiyanın, statistik mexanikanın və qeyri-xətti dinamikanın birləşdiyi oblastda özünü təsdiqləyir. Bütövlükdə planetoloqlar iki əsas istiqaməti inkişaf etdirirlər. Ardıcıl akkresiya nəzəriyyəsinə görə, tozun kiçik hissəcikləri birləşir və iri kəsəklər yaradırlar. Əgər belə kəsək özünə çoxlu qaz cəzb edirsə o, qaz nəhənginə ( Yupiter kimi) çevrilir, əgər cəzb etmirsə-daş planetə (Yer kimi).

Bu nəzəriyyənin əsas çatışmazlığı-prosesin ləng getməsi və planetlərin yaranmasına kimi qazın spələnməsinin mümkün olmasıdır.

Digər senaridə (cazibə dayanıqsızlığı nəzəriyyəsi) təsdiq edilir ki,qaz nəhənglər ilkin qaz-toz buludunun dağılmasına gətirən qəfil baş verən kollaps yolu ilə əmələ gəlirlər.Bu prosses kiçik ölçüdə ulduzların əmələ gəlməsini göstərir. Lakin fərziyyə olduqca mübahisəlidir. Belə ki, güclü dayanıqsızlığın olması fərz olunur, hansıkı bu baş verməyə də bilər. Astronomlar həm də eyni zamanda aşkar etmişlər ki, daha böyük kütləli planetlər və daha kiçik kütləli ulduzlar “boşluq”la ayrılıblar (aralıq kütləli cisim sadəcə mövcud deyil). Bu isə onu göstərir ki, planetlər –bu, olduqca kiçik kütləli ulduzlar deyil, tamamilə digər yaranışlı obyektlərdir.

Əsas müddəalar

• Hələ 20 il bundan öncə, planetlərin əmələ gəlməsini öyrənən alimlər öz nəzəriyyələrini bir nümunə - bizim Günəş sistemi-üzərində əsaslandırırdılar. Lakin hal-hazırda onlarla doğulan və artıq formalaşmış onlarla planet sistemləri aşkar olunmuşdur və həm də onların arasında iki eyni olanı yoxdur.
• Planetlərin əmələ gəlməsinin aparıcı nəzəriyyələrinin əsas ideyası belədir: xırda tozcuqlar  birləşir və qazı tuturlar. Lakin bu proseslər mürəkkəb və qarma-qarışıqdır. Bir-biri ilə rəqabət aparan mexanizmlərin yarışması tamamilə müxtəlif nəticələrə gətirə bilər.

 Baxmayaraq ki, alimlər mübahisə etməyi davam etdirirlər, əksəriyyət  ardıcıl akkresiya senarisini daha ehtimallı hesab edirlər.

Planet əmələgəlmənin mərhələləri

Ulduzlararası bulud sıxılır

Zaman: 0  (planetlərin əmələ gəlməsi prosesinin başlanğıc nöqtəsi).

Bizim Günəş sistemi 100 milyardlarla ulduzun və qaz-toz buludunun oldugu(əsasən- əvvəlki nəsil ulduzların qalqları olan) Qalaktikada yerləşir. Verilmiş halda toz - bu, demək olar təkcə ulduzun xarici, soyuq qatlarında kondensasiya olunmuş və kosmik fəzaya atılmış su buzunun, dəmirin və digər bərk maddələrin mikroskopik hissəcikləridir. Əgər buludlar kifayət qədər soyuq və sıxdırlarsa, onlar qravitasiya qüvvələrinin təsiri altında sıxılmağa başlayırlar və ulduz toplusunu əmələ gətirirlər. Belə proses 100 min ildən bir neçə milyon ilə qədər davam edə bilər. Hər bir ulduzu, planetlərin yaranması üçün kifayət edən yerdə qalmış maddədən ibarət olan disk (lövhə) əhatə edir. Gənc disklər əsasən hidrogen və heliumdan ibarət olur. Toz hissəcikləri onların qaynar daxili oblastlarında buxarlanırlar, soyuq və seyrəkləşmiş xarici qatlarda toz hissəcikləri saxlanılır və buxarın onlara kondesasiya ölçüsünə görə boy atırlar.

Astronomlar, belə disklərlə əhatə olunmuş çoxlu sayda gənc ulduzları aşkar etmişlər. Yaşı 1-:-3 milyona qədər olan ulduzlar qaz diskinə malik olurlar, yaşı 10 mil. Ildən artıq olan ulduzlarda isə zəif, qazla kasıb olan disklər müşahidə olunurlar, belə ki, qazı ondan ya yeni əmələ gələn ulduzun özü  ya da qonşu parlaq ulduzlar “ üfürür”lər. Bu  zaman diapozonu elə planetlərin yaranması dövrüdür. Belə disklərdə agır elementlərin kütləsi Günəş sisteminin planetlərindəki həmən elementlərin kütləsi ilə müqayisə olunandırlar: bu, planetlərin belə disklərdən yaranması faktının müdafiəsinə kifayət qədər güclü arqumentdir.

Nəticə: yeni doğulan ulduz qazla və çox xırda (mikron ölçülü) toz hissəcikləri ilə əhatə olunubdur.

Kosmik tozun topaları

Hətta nəhəng planetlər kiçik cisimlərdən – fırlanan qaz diskində üzən mikron ölçülü tozcuqlardan başlamışlar. Yeni doğulmuş ulduzdan uzaqlaşmaqla qazın temperaturu “ buz xətti”ni keçərək ( hansındankı sonra su donur ) düşür. Bizim Günəş sistemində bu sərhəd daxili bərk planetləri xarici qaz nəhənglərdən ayırır.

1. Hissəciklər toqquşur, yapışır və böyüyürlər.
2. Kiçik hissəciklər qaz tərəfindən cəlb edilir, lakin millimetrdən böyük olanlar isə tormozlanır və spiral üzrə ulduza tərəf hərəkət edirlər.
3. Buz xəttində şərait elədir ki, sürtünmə qüvvəsi istiqamətini dəyişir. Hissəciklər yapışmağa can atırlar və asanca iri cisimlərə - planetazimallara birləşirlər.

Disk öz strukturunu əldə edir

Zaman:  1 milyon il ətrafında

Toz hissəcikləri protoplanet diskində qaz axını ilə xaotik hərəkət edərək biri-biri ilə toqquşurlar və bu zaman bəzən yapışırlar, bəzən də dağılırlar. Tozcuqlar ulduzun işığını udur və istiliyi diskin ən qaranlıq daxili oblastlarına ötürməklə onu uzundalğalı infraqırmızı diapozonda yenidən şüalandırırlar. Qazın temperaturu, sıxlığı və təzyiqi bütünlükdə ulduzdan uzaqlaşmaqla azalırlar.Təzyiqin, cazibə və mərkəzdən qaçma qüvvələrinin balansı  səbəbindən qazın ulduzun ətrafında fırlanma sürəti , sərbəst cisimin elə bu məsafədə fırlanma sürətindən kiçikdir.

Nəticədə, bir neçə millimetrdən böyük olan tozcuqlar qazı qabaqlayırlar, buna görə də qarşıdan əsən külək onları tormozlayır və spiral üzrə ulduza tərəf aşağı düşməyə məcbur edir. Bu hissəciklər nə qədər iri olursa, onlar bir o qədər sürətlə aşağı hərəkət edirlər. Metrlik ölçülü kəsəklər özlərinin ulduzdan olan məsafələrini 1000 il ərzində 2 dəfə qısalda bilərlər.

Ulduza yaxınlaşaraq, hissəciklər qızırlar və tədricən su və uçucu maddə adlandırılan aşağı qaynama temperaturlu digər maddələr, buxarlanırlar. Bunun baş verdiyi məsafə - “buz xətti” adlanan -  2-:-4 a.v. təşkil edir. Günəş sistemində bu, elə Marsla Yupiterin orbitləri arasında  orta bir qiymətdir. Buz xətti planet sistemini daxili oblasta ( uçucu maddələrdən azad və bərk cisimlərə malik olan) və xarici oblasta (uçucu maddələrlə zəngin və buz cisimlərə malik olan) bölür. Buz xəttinin özündə  tozcuqlardan buxarlanan su molekulaları toplanır ki, bu da bir çox baş verən hadisə kaskadı üçün işə düşmə mexanizmi kimi xidmət göstərir. Bu oblastda qazın parametrlərində kəsilmə baş verir və təzyiqin sıçraması yaranır. Qüvvələr balansı, qazı mərkəzi ulduzun ətrafında, hərəkətini sürətləndirməyə məcbur edir. Nəticədə, bura düşən hissəciklər qarşıdan gələn deyil, səmt küləyinin təsiri altında (onları qabağa itələyən və diskin daxilinə onların miqrasiyasını dayandıran) olur. Elə ki, onun xarici qatlarından hissəciklər daxil olmağa başlayır, buz xətti onların toplanması zolağına çevrilir. Toplanaraq, hissəciklər toqquşur və böyüyürlər. Onlardan bəziləri buz xəttini keçir və daxilə miqrasiyanı davam edir;qızaraq onlar çirkli maye və mürəkkəb molekullarla  örtülürlər ki, bu da onları daha yapışqan edir. Bəzi oblastlar o qədər tozla dolur ki, hissəciklərin qarşılıqlı qravitasiya cazibəsi  onların böyməsini tezləşdirir. Tədricən tozcuqlar kilometr ölcülü cisimlərə (planetezimal adlanan) toplanırlar, hansıkı planetlərin formalaşmasının sonrakı mərhələsində, demək olar bütün tozu yığırlar. Yaranan planet sistemlərində  planetezimalları görmək çətindir, lakin astronomlar onların mövcud olması barədə, onların toqquşmalarının parçalarına görə mülahizə yürüdə bilirlər.

Nəticə: Planetezimal adlanan kilometrlik “tikinti blokları”nın çoxluğu.

Oliqarxların boy artması

2-ci mərhələdə formalaşmış milyardlarla kilometrlik planetezimallar sonradan döl(zarodış) adlanan Ay və Yer ölçülü cisimlərə toplanırlar. Onların çox olmayan miqdarı özlərinin orbital zonalarında hakimlik edirlər. Bu  “oliqarxlar” döllər arasında qalmış maddə uğrunda mübarizə aparırlar.

Planetlərin dölləri( rüşeymləri) formalaşır

Zaman: 1-:-10 mil. ilə qədər

Kraterlərlə örtülü olan  Merkurinin, Ayın və asteroidlərin səthləri planet sisteminin formalaşdığı periodda atıcı tirinə oxşayırlar. Planetezimalların qarşılıqlı toqquşması onların həm böyməsini, eləcə də dağılmasını stimullaşdıra bilər.Koaqulyasiya və fraqmentləşmə arasındakı balans, ölçülərə görə paylanmaya gətirir.Bu zaman kiçik cisimlər əsasən sistemin səthinin sahəsinə cavabdehlik göstərir, irilər isə onun kütləsini müəyyən edirlər.Ulduzun ətrafında cisimlərin orbitləri elleptik ola bilər, lakin zaman keçdikcə qazda tormozlanma və qarşılıqlı toqquşmalar orbitləri dairəviyə çevirir.Başlanğıcda cisimlərin böyməsi təsadüfi toqquşmaların gücünə baş verir. Lakin planetezimal nə qədər böyük olursa onun qravitasiyası bir o qədər güclü olur və o, bir o qədər intensiv olaraq kiçik kütləli qonşularını udur. Planetezimalların kütləsi Ayın kütləsi ilə müqayisə olunduğu zamanı onların qravitasiyası o qədər artır ki, onlar onu əhatə edən cisimləri silkələyir və onları hələ toqquşmaya qədər yana (kənara) meyl etdirir. Bununla onlar özlərinin böyməsini məhdudlaşdırırlar. “Oliqarxlar” – qalmış planetezimallar uğrunda bir-biri ilə rəqabət aparan, kütlələri müqayisə olunan planetlərin  dölləri – belə yaranırlar.

Hər bir dölün qidalanma zonası kimi onun orbiti boyu uzanan dar zolaq xidmət göstərir. Döl öz zonasındakı planetezimalların böyük hissəsini udan zaman, böyümə dayanır. Elementar həndəsə göstərir ki, zonanın ölçüsü və udmanın davam etməsi ulduzdan uzaqlaşmaqla artır. 1 a.v. məsafədə döllər 100 min il ərzində 0,1xYer  kütləsinə çatır.  5 a.v. məsafəsində  onlar 4xYer kütləsinə bir neçə milyon il ərzində çatırlar. Döllər buz xəttinin yaxınlığında və ya planetezimalların konsentrasaiya olunduğu diskin qırıldığı kənarlarda daha böyük ola bilərlər. “Oliqarx”ların böyməsi  sistemi planet olmağa can atan cisim artıqlığı ilə doldurur, lakin onların az bir qismi buna nail olur. Bizim Günəş sistemində böyük fəza üzrə paylanmalarına baxmayaraq, onlar biri-birinə nə qədər mümkündürsə yaxın olurlar. Əgər Yer tipli planetlərin arasında Yer kütləli daha bir planet yerləşdirilsə onda o, bütün sistemi tarazlıqdan çıxaracaq. Bunu həmçinin digər məlum olan planet sistemləri haqqında da demək olar. Aydındır ki, planet sistemləri özlərinin həyatlarının başlanğıcında sonunda olduğundan böyük miqdarda maddəyə malik olurlar. Bəzi obyektlər sistemdən  o, tarazlığa nail olmamışdan qabaq atılırlar. Astronomlar artıq cavan ulduz toplumlarında sərbəst uçan planetləri müşahidə ediblər.

Nəticə : “oliqarx”lar – Ay kütləsindən Yer kütləsinə kimi diapozonda planet dölləri.

Planet sistemi üçün nəhəng sıçrayış

Yupiter kimi qaz nəhənginin yaranması – planet sisteminin tarixində mühüm andır. Əgər belə planet yaranırsa  o, bütün sistemi idarə etməyə başlayır. Lakin bunun baş verməsi üçün döl (rüşeyim) qazı , onun spiral üzrə mərkəzə hərəkət etməsindən , daha tez toplamalıdır. Nəhəng planetin yaranmasına onun əhatə olunmuş qazda həyəcanlandırdığı dalğalar mane olurlar. Bu dalğaların təsiri qərarlaşmır, planeti tormozlayır və onun ulduza  tərəf miqrasiya etməsinə gətirir. Planet qazı dartır,lakin qaz soymayana qədər planetin üzərinə oturmur. Bu zaman ərzində isə o, ulduza spiral üzrə kifayət qədər  yaxn məsafəyə yaxınlaşa bilər. Nəhəng planet heç də bütün sistemlərdə yarana bilməz.

Qaz nəhəngi yaranır

Zaman: 1-:-10 mil. ilə qədər

Ehtimal olunur ki, Yupiter Yerin ölçüsü ilə müqayisə olunan döldən(rüşeyimdən) başlamışdır, sonra isə  300xYer kütləsi ətrafında qazı toplamışdır. Belə möhtəşəm böyümə müxtəliv rəqabət aparan mexanizimlərlə şərtləndirilir. Dölün cazibəsi qazı diskdən özünə dartır, lakin dölə sıxılan qaz enerji ayırır və o, dölün üzərinə oturmaq üçün soymalıdır. Deməıi böymənin sürəti soymanın mümkün olmasıyla məhdudlaşır. Əgər o olduqca zəif sürətlə baş verirsə. Ulduz qazı əksinə olaraq diskə döl öz ətrafında sıx atmosfer yaratmadan öncə üfürə bilər. Istiliyin aparılmasındakı ən dar (zəif)  yer artan atmosferin xarici qatlarının  içərisindən şüalanmanın köçürülməsidir. İstilik axını orada qazın qeyri şəffavlığı ilə (əsasən onun tərkibindən aslıdır) və temperatur qradiyenti ilə (dölün başlanğıc kütləsindən aslıdır) təyin edilir. Erkən modellər göstərdilər ki,planet dölləri kifayət qədər sürətlə soyumaq üçün  10xYer kütləsindən az olmayan kütləyə malik olmalıdırlar. Belə iri ekzemplyar təkcə buz xəttinin yaxınlığında (haradakı əvvəldən çox maddə toplanıb) boy ata bilərdi. Ola bilsin ki, Yupiter elə buna görə bu xəttin arxasında yerləşibdir. İri döllər (rüşeyimlər),  əgər disk planetoloqların adətən fərz etdiklərindən  artıq maddəyə malik olarsa , digər yerlərdə də əmələ gələ bilərlər.  Astronomlar artıq ətraflarındakı diskləri ,əvvəllər fərz ediləndən, bir neçə dəfə sıx olan çoxlu ulduz müşahidə etmişlər. İri nümunə üçün istilik köçürülməsi ciddi problem kimi görsənmir. Qaz nəhənglərinin doğulmasını çətinləşdirən digər amil- dölün spiral üzrə ulduza tərəf hərəkət etməsidir.

1-ci tip miqrasiya adlanan prosesdə döl, qaz diskdə dalğaları həyəcanlandırır,  dağalar da öz növbəsində orbit üzrə onun hərəkətinə qravitasiya  təsir göstərir.Dalğalar planetin arxasınca, qayığın arxasınca izi uzandığı kimi , hərəkət edir. Qaz orbitin xarici tərəfində döldən zəif sürətlə fırlanır və hərəkəti tormozlayaraq onu arxaya aparır. Orbitin daxilindəki qaz isə iti sürətlə fırlanır və dölü sürətləndirərək irəliyə aparır. Xarici oblast genişdir, buna görə də o döyüşü udur və dölü enerjini itirməyə və milyon il ərzində orbitin mərkəzinə bir neçə a.v. enməyə məcbur edir. Bu miqrasiya adətən buz xəttində işini bitirir. Burada qarşıdan əsən qaz küləyi səmt küləyinə çevrilir və dölün tomozlanmasını kompensasiya edərək  onu irəliyə itələyir. Mümkündür ki, həm də buna görə Yupiter elə onun yerləşdiyi yerdə yerləşir.

Dölün boy atması, onun miqrasiyası və diskdən qazın itirilməsi demək olar eyni bir tempdə baş verir. Hansı proses qələbə çalacaq – bəxtin gətirməyindən aslıdır. Mümkündür ki, bir neçə döl (rüşeyim) nəsli öz boyunun artmasını bitirə bilməmək bacarığından , miqrasiya prosesindən keçəcəkdir. Onların arxasınca diskin xarici oblastlarından onun mərkəzinə planetezimalların yeni partiyaları hərəkət  edəcək və bu o zamana kimi təkrar olur ki, nəhayət qaz nəhəngi yaranır, yaxud  bütün qaz yayılıb yox olacaq və qaz nəhəngi artıq yarana bilməyəcək. Astronomlar  tədqiq olunmuş

Günəş tipli uldlzların təxminən  10%-də Yupiter tipli planetlər kəşf etmişlər. Belə planetlərin nüvələri bir çox nəsllərdən salamat çıxmış nadir döllər (rüşeyimlər) ola bilər. Bu prossesin son nəticəsi maddənin başlanğıc tərkibindən asılıdır. Ağır elementlərlə zəngin olan ulduzların təxminən 1/3 , Yupiter tipli planetlərə malikdirlər. Ola bilsin ki, bu ulduzlarda  istiliyin ötürülməsi ilə heç bir problemi olmayan , ağır kütləli rüşeyimlərin yaranmasına imkan verən sıx disklər olmuşdur. Və əksinə , ağır elementlərlə kasıb olan ulduzların ətrafında planetlər nadir halda yaranırlar.

Hansısa bir anda planetin kütləsi dəhşətli sürətdə artmağa başlayır: 1000 il ərzində Yupiter tipli planet özünün son kütləsinin yarısını əldə edir. Bu zaman ondan o qədər istilik ayrılır ki, demək olar Günəş kimi işiq saçır. Proses stabilləşir,zaman kecdikcə planet  o qədər kütləli olur ki.  1 –ci tip miqrasiyanı “ayaqdan başa” çevirir. Disk planetin orbitini dəyişmək əvəzinə, planet özü qazın diskdə hərəkətini dəyişməyə başlayır.

Planetin orbitinin daxilində qaz planetdən  tez fırlanır , buna görə də onun cazibə qüvvəsi qazı tormozlayır və onu məcbur edir ki, ulduza tərəf (yəni planetdən ) düşsün. Planetin orbitindən xaricdəki qaz isə yavaş fırlanır, buna görə də planet onu sürətləndirir və yenə də planetdən kənara hərəkət etdirməyə məcbur edir. Beləliklə, planet diskdə kəsilmə yaradır və tikinti materiallarının ehtiyatını məhv edir. Qaz onu doldurmağa cəhd edir,lakin kompüter modelləri gostərir ki, əgər 5 a.v. məsafədə planetin kütləsi  Yupiterin kütləsini ötürsə , o döyüşü udur. Bu böhran kütlə zamandan aslıdır.  Planet nə qədər tez formalaşarsa, onun böyüməsi bir o qədər böyük olacaq belə ki, diskdə hələ qaz çoxdur. Saturnun kütləsi Yupiterin kütləsindən azdır, sadəcə ona görə ki, o bir neçə milyon il gec formalaşıbdır. Astronomlar kütləsi 20xYer –dən (bu Neptunun kütləsidir) 100xYer -ə qədər olan(bu Saturnun kütləsidir) planetlərin azlığını (çatışmazlığını) aşkar etmişlər. Bu, təkamülün şəklinin bərpa olunmasına açar rolunu oynaya bilər.

Nəticə: Yupiter ölçülü planet (və ya onun yoxluğu)

Dünyaların doğulma tarixi

Meteoritlərin radioizotoplarının qeyd edilməsinə və ulduzətrafı disklərin müşahidələrinə əsaslanaraq, alimlər planetlərin əmələ gəlməsini yaratmışlar:

1. 0 - 100 min il arasında- diskin mərkəzində ulduz əmələ gəlir və onda nüvə sintezi başlayır.
2. 100 min  il - 2 mil. il arasında – tozcuqlar,  kütləsi Aydan  Yerə qədər olan planet rüşeyimlərinə birləşirlər(yapışırlar).
3. 2 mil. il – ilk qaz nəhəngi əmələ gəlir və 1-ci nəsl asteroidləri süpürüb atırlar.
4. 10 mil. il – qaz nəhəngi digər planetlərin və Yer tipli planetlərin yaranmasını stimullaşdırır. Bu zamana kimi qaz demək olar qalmaybdır.
5. 800 mil il -  planetlərin yerdəyişməsi (yenidən qruplaşması) öz başlanğıcında , təxminən 1 mil. il sonra  davam edir.

Qaz nəhəngi oturaq olmur

Zaman: 1 – 3 mil. ilə qədər

Maraqlıdır ki, son 10 ildə kəşf olunmuş bir çox Günəşdən kənar planetlər öz ulduzlarının ətrafında ,  Merkuri Günəşin ətrafında fırlandığı məsafədən olduqca yaxın məsafədə fırlanırlar.” Qaynar Yupiter” adlanan planetlər, onlar indi olduqları yerdə yaranmayıblar, belə ki, orbital qidalanma zonası lazımı maddəni çatdırmaq üçün olduqca kiçik  ola bilərdi. Ola bilsin ki, onların mövcud olması üçün hadisələrin pilləli ardıcıllığı olsun, hansıkı müəyyən bir səbəbdən bizim Günəş sistemində realizə olunmayıb.

Birincisi, qaz nəhəngi planet sisteminin daxili hissəsində. Buz xəttinin yaxınlığında (hlə ki, diskdə kifayət qədər qaz var) yaranmalı idi. Lakin  bunun üçün diskdə çoxlu qaz və bərk maddə olmalıdır.

İkincisi, planet-nəhəg özünün indiki yerinə yerini dəyişməlidir. 1-ci tip miqrasiya bunu təmin edə bilməz. belə ki. O rüşeyimə onlar çoxlu qaz yığana kimi təsir edir. 2-ci tip miqrasiya mümkündür. Formalaşan nəhənğ diskdə kəsilmə yaradır və öz orbitindən qazın axmasını tutub saxlayır. Bu halda o, turbulent qazın diskin qarışıq oblastlarına yayılması tendensiyası ilə mübarizə aparmalıdır. Qaz heç zaman kəsiyə (yarığa) sızmayacaq və onun mərkəzi ulduza diffuziyası, planeti orbital enerjisini itirməyə məcbur edəcəkdir. Bu proses kifayət qədər yavaşdır : planeti bir neçə a.v.  məsafəyə yerini dəyişmək üçün bir neçə milyon il lazımdır. Buna görə də planet əgər nəticədə ona ulduzun yaxınlığındakı orbitə çıxmaq lazım gələcəksə, sistemin daxili hissəsində formalaşmağa başlamalıdır. Nə zaman ki, bu və digər planetlər daxilə hərəkət edirlər,onlar  ola bilsin, “qaynar Yer”ləri ulduza daha yaxın yerdə yaratmaqla  öz qarşılarında qalmış planetezimalları və rüşeyimləri itələyirlər.

Üçüncüsü, planet ulduzun üzərinə düşməzdən qabaq, nə isə hərəkəti dayandırmalıdır. Bu, ulduzun yaxınlığındakı  fəzanı qazdan təmizləyən ulduzun maqnit sahəsi ola bilər, qazsız isə hərəkət dayanır. Ola bilsin ki, planet ulduzda qabarmaları həyəcanlandırır, onla isə öz növbəsində planetin düşməsini ləngidirlər. Lakin bu məhdudlaşdırıcılar bütün sistemlərdə işləməyə bilər, buna görə də bir çox planetlər ulduza tərəf hərəkətlərini  davam etdirə bilərlər.

Nəticə: Yaxın orbitdə planet-nəhəng ( “qaynar Yupiter”).

Ulduzu  necə qucaqlamalı

Bir çox sistemlərdə nəhəng planet yaranır və spiral üzrə ulduza yaxınlaşmağa başlayır. Bu ona görə baş verir ki, qaz diskdə daxili sürtünmə səbəbindən enerjisini itirirvə planeti ardınca dartaraq uldüza tərəf enir, hansıkı zaman keçdikcə ulduza o qədər yaxın olur ki, ulduz onun orbitini stabilləşdirir.

Digər planet nəhənglər peyda olur

Zaman:  2 -  10 mil. ilədək

Əgər bir qaz nəhəngin yaranması baş verirsə , onda o sonrakı nəhənglərin doğulmasına yardım edir. Çoxlu sayda və ola bilsin ki, məlum planet-nəhənglərin əksərinin müqayisə edilə bilinən kütləli əkizləri vardır. Günəş sistemində  Yupiter Saturna tez əmələ gəlməkdə kömək etmişdir. Bundan başqa o “yardım əlini” Uran və Neptuna uzatmışdır. Bu yardımsız onlar indiki kütlələrinə çata bilməzdilər. Onların Günəşdən olan bu məsafələrində , kənardan kömək olmadan yaranma prosesi çox ləng getmiş olardı: planetlər kütləni yığana kimi, disk qazı udmuş olardı.

İlk qaz nəhəngi bir neçə sbəbdən faydalı görsənir. Onun yaratdıgı yarıgın xarici kənarında ,buz xəttində olduğu kimi, maddə kosentrasiya olunur. Təzyiqlər fərqi qazı sürətlənməyə və diskin xarici oblastlarından onların miqrasiyasını dayandıraraq, tozcuqlara və planetezimallara səmt küləyi kimi təsir göstərməyə məcbur edir. Elə ona görə də birinci qaz nəhənginin qravitasiyası onunla qonşu olan planetezimalları tez-tez sistemin xarici oblastına atır və orada yeni planetlər yaranır.

Planetlərin ikinci nəsli , onlar üçün birinci qaz nəhəngi ilə toplanmış maddədən yararlanırlar. Bu zaman temp böyük əhəmiyyət kəsb edir: hətta, zamanda kiçik bir gecikmə nəticəni əhəmiyyətli dərəcədə dəyişə bilər.

Uran və Neptunun  halında planetezimalların akkumulyasiyası həddən artıq olmuşdur. Rüşeyim çox böyük, (10-20)xYer kütləsi qədər olmuşdur və qazın akkresiyasının başlanmasını demək olarqazın diskdə qalmadığı ana qədər təxirə salmışdır. Bu cisimlərin yaranması ,onlar cəmi  2xYer kütləsi qədər qaz yığdığı zaman sona çatmışdır. Lakin bunlar qrtıq qaz deyil , buz nəhəngləridir və ən geniş yayılmış tip ola bilərlər.

İkinci nəsl planetlərin qravitasiya sahələri xaos sistemində artır. Əgər bu cisimlər olduqca yaxın yaranıblarsa, onların biri-biri ilə və qaz diski ilə qarşılıqlı təsiri, onları daha yüksək elliptik orbitlərə ata bilər.

Günəş sistemində planetlər demək olar dairəvi orbitə malikdirlər və kifayət qədər biri-birindən uzaqdırlar və bu da onların qarşılıqlı təsirini azaldır. Lakin başqa planetar sistemlərdə orbitlər bir qayda olaraq elliptikdirlər.Bəzi sistemlərdə onlar rezonansda olur, yəni orbital periodları böyük olmayan tam ədədlər nisbətindədir. Çətin ki, rezonans onların əmələ gəlməsi zamanı yaransın, lakin planetlərin miqrasiyası zamanı yarana bilər.( nə zaman ki , qarşılıqlı qravitasiya təsiri tədricən onları biri-birinə bağlayır). Belə sistemlərlə  Günəş sistemi arasındakı fərq, qazın başlanğıc paylanmasının müxtəlif olması ilə təyin edilə bilinər.

Əksər uldlzlar topluqlarda doğulurlar, həm də onların yarıdan çoxu qoşa ulduzlardır. Planetlərin əmələ gəlməsi ulduzların orbital hərəkət müstəvisində olmaya bilər; bu halda qonşu ulduzun qravitasiyası cəld, planetin orbitini təhrif edərək, yenidən qurur və  Günəş sistemi kimi müstəvi sistem deyil, pətəyin ətrafında arılar dəstəsini xatırladan sferik müstəvi əmələ gətirir.

Nəticə: planet- nəhənglərin kompaniyası .

Ailədə artım

İlk qaz nəhəngi sonrakıların doğulmasına şərait yaradır.Onların təmizlədiyi zolaq palanın xəndəyi kimi  təsir göstərir, hansı kı xaricdən diskin mərkəzinə hərəkət edən maddə bu xəndəyi dəf edə bilmir. Maddə yarığın (kəsilmənin)xarici tərəfində toplanır və burada ondon yeni planetlər əmələ gəlir.

Yer tipli planetlər əmələ gəlir

Zaman: 10 -:-100 mil. il arasında

Planetoloqlar hesab edirlər ki, Yerə oxşayan planetlərplanet-nəhənglərdən çoxdur. Baxmayaraq ki, qaz nəhənglərinin dogulması rəqabət aparan proseslərin dəqiq balansını tələb edir, bərk planetin yaranması daha da mürəkkəb olmalıdır.  Günəşdən kənar Yerə oxşar planetlərin aşkar olunmasına qədər, biz təkcə Günəş sistemi haqqındakı məlumatlara söykənirdik. Dörd Yer qrupu planetləri -  Merkuri, Venera , Yer və Mars - əsasən dəmir və silikat suxurları kimi yüksək qaynama temperaturlu maddələrdən ibarətdirlər. Bu onu göstərir ki, onlar buz xəttinin daxilində  əmələ gəlmiş və nəzərə çarpacaq dərəcədə miqrasiya etməmişlər. Ulduzdan belə məsafədə planetlərin dölləri (rüşeyimləri) qaz diskində 0,1xYer kütləsinə qədər, yəni Merkuridən az , böyüyə bilər.

Sonra böyümə üçün döllərin orbitlərinin kəsişməsi lazımdır ki , onlar toqquşsun və biri-birinə nüfuz etsinlər. Bunun  üçün şərait qaz diskdən buxarlandıqdan sonra yaranacaqdır: bir neçə milyon il ərzində qarşılıqlı həyəcanlanmaların təsiri altında döllərin orbitləri ellips kimi dartılarlar və kəsişməyə başlayarlar.

İzah etmək olduqca çətindir ki, sistem özünü yenidən necə stabilləşdirir və Yer qrupu  planetləri onların indiki, demək olar dairəvi orbitlərində necə peyda olublar. Qalmış qazın böyük olmayan miqdarı bunu təmin edə bilərdi, lakin belə qaz döllərin orbitlərinin ilkin “silkələnmə”sini aradan qaldırmalı idi. Ola bilsin, planetlər artıq yarandıqları zaman, planetezimalların hələ də samballı sürüsü (dəstəsi) qalır. Sonrakı 100 mil. il ərzində planetlər bu planetezimallardan bir hissəni süpürüb birləşdirir, qalanlar isə Günəşə tərəf meyl edirlər (əyilirlər). Planetlər özlərinin qaydasız hərəkətlərini məhkum edilmiş(tutulmuş) planetezimallara ötürürlər və  dairəvi və ya demək olar dairəvi orbitlərə keçirlə

Digər ideyaya görə, Yupiterin cazibəsinin uzunmüddətli təsiri yaranan Yer qrupu planetlərində, onları təzə maddələrlə olan oblasta sürüşdürərək(uerini dəyişdirərək) miqrasiyanı əmələ gətirir. Bu hadisə rezonans orbitlərdə güclü olmalıdır və bu halda ,  onlar tədricən, Yupiterin müasir orbitinə enməsinin dərəcəsi ilə daxilə sürüşürlər. Radioizotop ölçmələr göstərir ki, asteroidlər birinci əmələ gəlmişlər(Günəş əmələ gəldikdən 4 mil. il sonra), sonra – Mars(10 mil. il sonra), sonra isə - Yer (50 mil. il sonra)Elə bil ki. Yupiterin qaldırdığı dalğa Günəş sistemındən keçibdir. Əgər o, maniələrə rast gəlməsəydi, bütün Yer qrupu planetlərini Merkurinin orbitinə sürüşdürərdi. Bəs onlar belə qüssəli hadisədən necə qaçmışlar? Ola bilsin ki. Onlar artıq olduqca kütləli olmuşlar və Yupiter onları güclü sürüşdürə bilməyib, həm də ola bilsin ki, güclü zərbələr onları Yupiterin təsir zonasından tullamışdılar.

Qeyd edək ki. Bir çox planetoloqlar bərk planetlərin yaranmasında Yupiterin həlledici rolunu qəbul etmirlər.  Əksər günəşəbənzər ulduzların Yupiter tipli planetləri yoxdur, lakin onların ətrafında toz diskləri vardır. Deməli orada planetezimallar və planetlərin dölləri (rüşeyimləri)var, hansındankı Yer tipli planetlər yarana bilər. Yaxın onilliklərdə müşahidəçilər əsas suala cavab verməlidirlər – neçə sistemdə Yer var, lakin Yuoiter yoxdur. Bizim planet üçün mühüm dövr, Günəş yarandıqdan sonrakı 30 – 100 mil. il arasındakı period olmuşdur, nə zaman ki. Mars ölçüsündə olan döll (rüşüyim)  proto-Yerə girib nəhəng miqdarda kəsəklər əmələ gətirir və bunlardan , Ay əmələ gəlir. Bu qədər güclü oln zərbə əlbəttə ki, böyük miqdarda maddəni  Günəş  sistemi üzrə atmışdır. Buna görə də yerəbənzər planetlər digər sistemlərdə də peyklərə malik ola bilər. Bu güclü zərbə Yerin ilkin atmosferini qoparmalı idi. Yerin müasir atmosferi əsasən , planetezimallarda toplanmış qazdan yaranıbdır. Planetezımallardan  Yer əmələ gəlmiş, sonra isə bu qaz vulkanların püskürməsi zamanı xaricə çıxmışdır.

Nəticə: Yer  tipli  planetlər.

Dairəvi olmayan hərəkətin izahı

Günəş sisteminin  daxili oblastında planetlərin dölləri qazı tutaraq boy ata bilməzlər. Buna görə də onlar biri-birinə birləşməlidirlər. Bunun üçün onların orbitləri kəsişməli və deməli nə isə onların ilkin dairəvi hərəkətini pozmalıdır.  Döllər əmələ gələn zaman onları dairəvi və ya demək olar dairəvi orbitləri kəsişirlər. Döllərin öz aralarındakı və nəhəng  planetlə olan qarşılıqlı  cazibə təsiri orbitləri həyəcanlandırır. Döllər yer tipli planetə birləşirlər. O, qalmış qazı qarışdıraraq və planetezimalları tullayaraq dairəvi orbitə qayıdır.

Təmizləmə üzrə əməliyyat başlayır

Zaman:  50 mil. ildən -  1 milyard ilədək

Bu ana kimi planet sistemi artıq demək olar formalaşıbdır. Hələ də bir neçə ikinci dərəcəli proseslər davam edir: öz cazibəsi ilə planetlərin orbitlərini destabilizasiya etmək bacarığında olan əhatə olunmuş ukduz toplusunun dağılması; ulduz son olaraq öz qaz diskini dağıtdıqdan sonra yaranan daxili dayanqsızlıq; və nəhayət nəhəng planetlə yerdə qalmış planetezimalların davam edən səpələnməsi.

Günəş sistemində Uran və Neptun planetezimalları xaricə, Koyper zolağına atır və ya Günəşə atır. Yupiter isə özünün güclü cazibəsi ilə onları Oort buluduna göndərir( Günəşin qravitasiya təsirinin ən kənar oblastına). Oort  buludunda  100xYer kütləsi qədər maddə ola bilər. Vaxtaşırı olaraq Koyper zolağından və Oort buludundan olan planetezimallar Günəşə yaxınlaşaraq kometləri əmələ gətirirlər. Planetlər planetezimalları tullayaraq , özləri azca miqrasiya edirlər və bununla  Plutonun və Neptunun orbitlərinin sinxronizə olunmasını izah etmək olar. Ola bilsin ki, Saturnun orbiti nə zamansa Yupiterə yaxın olub, lakin sonra ondan uzaqlaşıbdır. Ehtimal olunur ki, gec mərhələdə (Günəşin yaranmasından 800 mil. il sonra başlamış Ay ilə , ola bilsin həm də Yerlə olduqca intensiv toqquşmaların periodu) güclü bombardmanın baş verməsi bununla əlaqədardır.

 Bəzi sistemlərdə yaranmış planetlərin möhtəşəm toqquşmaları inkişafın son mərhələsində yarana bilər.

Nəticə:  Planet və kometlərin əmələ gəlməsinin sonu.

Keçmişdən göndərilənlər.

Meteoritlər - sadəcə kosmik daş deyil, həm də kosmik qazıntılardır. Planetoloqların fikrincə bu, Günəş sisteminin doğulmasının gözlə görünən vahid şahidləridir. Hesab edilir ki, onlar asteroidlərin kəsəkləridir (hansıkı planetezimalların fraqmentləridirlər), planetlərin yaranmasında heç zaman iştrak etməmişlərvə həmişə donmuş halda qalmışlar. Meteoritlərin tərkibi onların ana cisimləri ilə nə baş vermiş olduğunu əks etdirir. Qəribədir ki, onlarda Yupiterin çoxdankı qravitasiya təsirinin izləri görsənir. Dəmir və daş meteoritlər yəqin əriməyə məruz qalmış (hansınınkı nəticəsində dəmir silikatdan ayrılıb) planetezimallarda əmələ gəliblər. Ağır dəmir nüvəyə enir, yüngül silikatlar isə xarici qatlarda toplanırlar. Alimlər belə hesab edir ki, qızma yarıparçalanma dövrü 700 min il olan radioaktiv  Al – 26  izotopunun parçalanması ilə yaranmışdır. İfrat yeninin partlayışı və ya qonşu ulduz protogünəş buludunu bu izotopla “yoluxdura “ bilər ki, bunun da nəticəsində bu izotop  Günəş sisteminin  1-ci nəsl planetezimallarına düşmüşlər. Lakin dəmir və daş meteoritlərə nadir hallarda rast gəlinir. Əksər meteoritlər xondrlara- millimetr ölçülü xırda dənəciklərə-malik olurlar. Bu meteoritlər – xondritlər- planetezimallara qədər yaranıblar və heç zaman əriməyə məruz qalmayıblar. Görünür , əksər asteroidlər planetezimalların 1-ci nəsli ilə (hansıkı hər seydə öncə Yupiterin təsiri  altında sistemdən atılıblar) bağlı deyillər. Planetoloqlar hesablamışlar ki, asteroidlərin indiki zolağında əvvəllər , indi olduğundan 1000 dəfə çoxmaddə olmuşdur. Yupiterin caynağından qaçmış və ya asteroid zolağına gec düşmüş hissəciklər yeni planetezimallara birləşmişlər, lakin bu vaxta qədər onlarda azca  Al-26 izotopu qalmışdır. Buna görə də onlar heç zaman  əriməyiblər. Xondrların izotop tərkibi göstərir ki, onlar Günəş sisteminin yaranmağa başlamasından təxminən 2 mil. il sonra əmələ gəlmişlər.  Bəzi xondrların şüşəyəbənzər quruluşu göstərir ki, planetezimallara düşməmişdən öncə onlar güclü qızdırılmış, ərimiş, sonra isə cəld (sürətlə) soymuşlar. Yupiterin erkən orbital miqrasiyasını idarə edən dalğalar zərbə dalğalarına çevrilməliydilər  və bu qəfil qızmanı yarada bilərdi.

Günəşdən kənar planetlərin kəşf edilmə erasının başlanmasına qədər, biz təkcə Günəş sistemini öyrənməyi bacarmışıq. Buna baxmayaraq ki, bu bizə mühüm proseslərin mikrofizikasını başa düşməyə imkan vermişdir, bizdə digər sistemlərin inkişaf yolları haqqında anlayış yox idi.  Son onillikdə aşkar edilmiş planetlərin maraq doğuran müxtəlifliyi bizim biliklərimizi əhəmiyyətli dərəcədə irəli apardı. 

Günəş sisteminin planetləri

Günəş sisteminin planetləri aşağıdakılardır:

Merkuri

Venera

Yer

Mars

Yupiter

Saturn

Uran

Neptun