איך נוצרה מערכת השמש

מכיוון שמערכת השמש נוצרה לפני יותר מ-4.500 מיליארד שנים, קשה לדעת איך נוצרה מערכת השמש. עם זאת, מדענים עירבו תיאוריות מסוימות, חלקן תקפות יותר מאחרות, ונקבע סוג קוהרנטי של היווצרות.

לכן, אנו הולכים להקדיש מאמר זה לספר לכם כיצד נוצרה מערכת השמש ואילו שלבים התרחשו.

תכונות מערכת השמש

כמו כל שאר המערכות הפלנטריות, רוב מערכת השמש היא חלל ריק. אולם מסביב לכל המרחבים הללו ישנם עצמים רבים המושפעים מכוח המשיכה של השמש ויוצרים את מערכת השמש.

איך זה יכול להיות אחרת, השמש היא החלק החשוב ביותר במערכת השמש. הוא נמצא במרכזו וכל העצמים במערכת השמש מושפעים מכוח המשיכה שלו. זהו כוכב מסוג G, הידוע גם בשם גמד צהוב, ונמצא באמצע תוחלת חייו, כבן 4.600 מיליארד שנים כיום. השמש מורכבת משלושה רבעים מימן והליום אחד, היא מסתובבת על הציר שלה, לוקח 25 ימים להשלים סיבוב אחד הוא מייצג כ-99,86% מהמסה הכוללת של מערכת השמש.

בשל גודלם, העצמים החשובים הבאים במערכת השמש הם כוכבי הלכת, אותם אנו יכולים לחלק לשתי קטגוריות שונות. לכן, מסלולי מערכת השמש הפנימית תפוסים על ידי מרקורי, נוגה, כדור הארץ ומאדים. אלו הם כוכבי הלכת הקטנים ביותר ומוכרים ככוכבי הלכת הפנימיים, הידועים גם ככוכבי לכת סלעיים, בשל מיקומם במערכת השמש והאופי המוצק של החומרים הסלעיים והמתכתיים שלהם. מצד שני, במסלולים החיצוניים של מערכת השמש אנו מוצאים כוכבי לכת גדולים יותר, העשויים מגז, ולכן הם נקראים ענקי גז וענקי קרח. כך, בשל מרחקו מהשמש, נוכל למצוא את צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון.

בנוסף לכוכבי הלכת, ישנם 5 כוכבי לכת ננסיים במערכת השמש. כפי שמרמז שמם, הם עצמים קטנים בהרבה המאופיינים בכוח הכבידה מספיק כדי ליצור צורה כדורית, אבל לא מספיק כדי להפריד את השכונה המסלולית שלהם מעצמים אחרים, ולהבדיל אותם מכוכבי לכת. אלה הם Ceres, בחגורת האסטרואידים בין מאדים לצדק, ופלוטו, האומאה, Makemake ואריס, הידוע גם בשם פלוטו, במה שנקרא חגורת קויפר.

חגורת האסטרואידים היא אזור במערכת השמש בין מסלולי מאדים וצדק, המהווה בית למספר רב של גופים קטנים העשויים מסלעים וקרח, רובם אסטרואידים לפי האמונה שהם שרידים של כוכב לכת שלא היה קיים מעולם. נוצר עקב השפעת הכבידה של צדק. יותר ממחצית מהמסה הכוללת של החגורה מצויה ב-5 חפצים: כוכב הלכת הננסי קרס והאסטרואידים פאלאס, וסטה היגיה וג'ונו.

חגורת קויפר היא אזור במערכת השמש שנמצא מעבר למסלולו של נפטון. זה דומה לחגורת האסטרואידים, אבל הרבה יותר גדול: רחב פי 20 ועד פי 200 מסיבי, ובדיוק כמוהו, מורכב בעיקר משאריות קטנות של היווצרות מערכת השמש, במקרה זה מים, מתאן ואמוניה בצורת קרח.

ענן אורט הוא ענן כדורי של עצמים שמימיים מעבר למסלולו של נפטון, לכל היותר שנת אור אחת מהשמש. ההערכה היא כי הענן יכול להכיל בין 1.000 ל-100.000 מיליון גרמי שמיים המורכבים מקרח, מתאן ואמוניה, שניתן לשלבו כדי שיהיה לו פי חמישה מסה של כדור הארץ.

התיאוריה המודרנית של ערפיליות מבוססת על תצפיות של כוכבים צעירים המוקפים בדיסקיות אבק צפופות ומאטות. על ידי ריכוז רוב המסה במרכז, החלקים החיצוניים שכבר מופרדים מקבלים יותר אנרגיה ומאטים פחות, מה שמגדיל את הפרש המהירות.

ענני גז ואבק שמקורם במערכת השמש

יש כמה הסברים כיצד נוצרה מערכת השמש שלנו. אחת התיאוריות המקובלות ביותר היא תיאוריית הערפיליות שהציע רנה דקארט ב-1644 ולאחר מכן משוכלל על ידי אסטרונומים אחרים.

לפי הגרסה שהציעו קאנט ולפלאס, ענן הגז והאבק העצום התכווץ בגלל כוח המשיכה, אולי בגלל פיצוץ סופרנובה סמוך. כתוצאה מההתכווצות היא החלה להסתחרר במהירות גבוהה והשתטחה, עקב כך מערכת השמש שנוצרה נראתה יותר כמו דיסק מאשר כדור.

רוב הדברים מוערמים במרכז. הלחץ כל כך גבוה שמתחילות תגובות גרעיניות, שחרור אנרגיה ויצירת כוכבים. במקביל, מוגדרות מערבולות, וככל שהן גדלות, כוח המשיכה שלהן עולה והן קולטות יותר חומר בכל סיבוב.

יש גם התנגשויות רבות בין חלקיקים וחפצים בהיווצרות. מיליוני חפצים מתאחדים כדי להתנגש או להתנגש באלימות ולהישבר לרסיסים. מפגשים בונים שולטים, ובתוך 100 מיליון שנה בלבד הם רכשו מראה דומה לזה הנוכחי. אז כל גוף ממשיך את האבולוציה שלו.

היווצרות כוכבי לכת וירחים

כוכבי הלכת ורוב הירחים שלהם נוצרים על ידי הצטברות של חומר מצטבר סביב חלקים גדולים יותר של הפרוטונבולות. לאחר סדרה מבולגנת של התנגשויות, מיזוגים ובניה מחדש, הם מקבלים גודל דומה לגודלם הנוכחי וזזים עד שהם מגיעים למקום שאנו יודעים שהם נמצאים.

האזור הקרוב ביותר לשמש חם מכדי לשמור על חומר קל. זו הסיבה שכוכבי הלכת הפנימיים קטנים וסלעיים, בעוד שכוכבי הלכת החיצוניים גדולים וגזים. האבולוציה של מערכת השמש לא נעצרה, אבל לאחר הכאוס הראשוני, רוב החומר מהווה כיום חלק מעצמים במסלולים פחות או יותר יציבים.

כל תיאוריה שמנסה להסביר את היווצרות מערכת השמש חייבת לקחת זאת בחשבון השמש מסתובבת לאט ויש לה רק 1% תנע זוויתי אבל 99,9% מסה, בעוד שלכוכבי לכת יש 99% תנע זוויתי. הרגע הוא רק 0,1% מהמסה. אחד ההסברים הוא שהשמש הייתה הרבה יותר קרה מלכתחילה. ככל שהוא מתחמם, צפיפות החומר שלו מאטה את הסיבוב שלו עד שמגיעים לשיווי משקל מסוים. אבל יש עוד...

תיאוריות על איך נוצרה מערכת השמש

ישנן חמש תיאוריות או גרסאות נוספות הנחשבות להגיוניות:

• La תורת ההצטברות מניח שהשמש עוברת דרך ענן בין כוכבי צפוף ומוקפת באבק ובגז.
• La תיאוריה פרוטופלנטרית אומר שבתחילה ענן בין-כוכבי צפוף יצר צביר כוכבים. הכוכבים המתקבלים הם גדולים ובעלי מהירויות סיבוב נמוכות, בעוד שלכוכבי לכת שנוצרים באותו ענן יש מהירויות גבוהות יותר כאשר הם נתפסים על ידי כוכבים, כולל השמש.
• La תורת המלכודות מסביר שהשמש מקיימת אינטראקציה עם פרוטוסטאר סמוך ומוציאה ממנו חומר. הסיבה שהשמש מסתובבת לאט היא בגלל שהיא נוצרה לפני כוכבי הלכת.
• La תורת לפלס המודרנית מניח שהעיבוי של השמש מכיל חלקיקי אבק מוצקים שמאטים את סיבוב השמש עקב חיכוך במרכז. ואז השמש מתחממת והאבק מתאדה.
• La תורת הערפיליות המודרנית הוא מבוסס על תצפיות של כוכבים צעירים המוקפים בדיסקות אבק צפופות ומאטות. על ידי ריכוז רוב המסה במרכז, החלקים החיצוניים שכבר מופרדים מקבלים יותר אנרגיה ומאטים פחות, מה שמגדיל את הפרש המהירות.

אני מקווה שבעזרת המידע הזה תוכלו ללמוד עוד על האופן שבו נוצרה מערכת השמש.