אנחנו תמיד מדברים על מערכת השמש והיקום המורכב מכוכבי לכת, ירחים וכוכבים. עם זאת, אנשים רבים תוהים כיצד כוכבי לכת נוצרים ואיזה תהליך הם עוברים כדי לקבל צורה ולקבל את המאפיינים הנוכחיים שלהם.
מסיבה זו, אנו הולכים להקדיש מאמר זה לספר לכם כיצד נוצרים כוכבי לכת, מה המאפיינים שלהם ומה התהליך שהם עוברים.
איך נוצרים כוכבי לכת
מאמינים שכמה כוכבי לכת נוצרו מ"ערפילית השמש", ענן הגז והאבק שנוצר כאשר השמש נוצרה. תהליך זה מתרחש באמצעות הצטברות הדרגתית של חומר בחלל: גרגירי אבק וגז מתחילים להתקבץ יחד, ותחת כוח כבידתי הדדי, מתמזגים לרסיסים הולכים וגדלים. דלגו על כמה מיליוני שנים, והצטברות זו מובילה לשלושה דברים: כוכבים נחשבים כנוצרים בעננים צפופים של מימן מסיבי. לאחר מכן, נוצר דיסק של גז סביב הכוכב, שממנו יכולים להיווצר כוכבי לכת סלעיים באמצעות התנגשויות כאוטיות של פיסות חומר שהצטברו בצורה מאסיבית.
כאשר כוכבי הלכת נוצרו, אלו שמסלוליהם קרובים יותר לשמש התפתחו בצורה שונה באופן ניכר מאלו שמסלוליהם רחוקים יותר. הרכב כוכבי הלכת הפנימיים שונה מאוד מזה של כוכבי הלכת החיצוניים. מהם כוכבי לכת חיצוניים? כאשר כוכבי הלכת נוצרו, אלו שמסלוליהם קרובים יותר לשמש התפתחו בצורה שונה באופן ניכר מאלו שמסלוליהם רחוקים יותר. המתכות הצפופות המרכיבות את הסלעים של כוכבי הלכת הפנימיים, כגון ברזל וחומרים כבדים אחרים, נותרו מאחור. ניתן להשוות הבדל זה בהיווצרות להרכב כוכבי הלכת הסלעיים שקרובים יותר לשמש.
כיצד נוצרים כוכבי לכת סלעיים
מרקורי הוא כוכב הלכת הקטן ביותר במערכת השמש והקרוב ביותר לשמש. הוא גם המהיר ביותר מבין שכניו, כשהוא מקיף את השמש במהירות של כמעט 48 קילומטרים לשנייה. כוח הכבידה גרם לחומר להתרכז בענן, אשר לאחר קריסתו יצר את השמש. החלקיקים שנותרו מקריסת הענן, מהשכבה החיצונית ביותר ועד הליבה, יצרו את ענק הגזים. החלקיקים הקרובים ביותר למרכז יצרו את כוכבי הלכת הסלעיים.
על פי כמה מחברי הקהילה המדעית, ייתכן שכוכבי לכת וכוכבים נוצרו משאריות אבק של השמש לפני כ-4,6 מיליארד שנים. צבירי כוכבים אחרים התכווצו לענני גז גדולים יותר שהולידו את צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון. זה חשוב להבנת היווצרותם והתפתחותם של אסטרואידים במערכת השמש.
איך נולדים כוכבים?
כוכבים נולדים בערפיליות, שהן ענני גז ענקיים העשויים בעיקר מימן והליום, היסודות הנפוצים ביותר ביקום. ייתכנו אזורים בעלי ריכוזי גז גבוהים יותר בערפילית. באזורים אלה, כוח המשיכה חזק יותר, מה שגורם לו להתחיל להתכווץ.
גופי השמיים הרבים הקיימים כוללים בעיקר אסטרואידים, שביטים, כוכבים, מטאורואידים, כוכבי לכת ולוויינים. גופים שמימיים הם כל הכוכבים הנמצאים בחלל החיצון. שביטים מורכבים בעיקר מקרח וסלע, בעוד שחלק מהאסטרואידים מקורם בחגורת האסטרואידים הממוקמת בין מאדים לצדק.
תיאוריות היווצרות של מערכת השמש
תיאוריית ערפילית השמש (התיאוריה המקובלת כיום) מציעה שמערכת השמש נוצרה לפני כ-4,6 מיליארד שנים כאשר חומר בין-כוכבי בזרועות הספירליות של שביל החלב התעבה וקרס תחת כוחות כבידה, והחומר התקבץ יחד לדיסק נע.
כוכבי הלכת במערכת השמש שלנו מחולקים לכוכבי לכת פנימיים וחיצוניים. כוכבי הלכת הפנימיים, הקרובים ביותר לשמש, הם כדורים מוצקים וסלעיים וכוללים את חמה, נוגה, כדור הארץ ומאדים. כוכבי לכת אלה מציגים מאפיינים ייחודיים המבדילים אותם מהכוכבי הלכת החיצוניים. מאפיין אחד כזה הוא מטאוריט אורווייל, המכיל ריכוזים גבוהים של כרום-54 (54Cr). מדענים שיערו כי ריכוז זה יכול להיות קשור לתגובות מורכבות בכוכבים שהיו קיימים לפני השמש - כלומר, לפני היווצרות מערכת השמש, כולל כוכב הלכת שלנו.
מחקר אחרון על איך נוצרים כוכבי לכת
כוכבי לכת נוצרים מדיסקות של גז ואבק המקיפות כוכבים צעירים. ברגע שנוצר "זרע" של כוכב לכת, גוש אבק קטן מוסיף בהדרגה חומר ויוצר חריץ בצורת מסלול בדיסק. קרלוס קרסקו גונזלס, חוקר במכון הרדיו לאסטרונומיה, אמר: "הפרשנות של תמונות HL Tau שהתקבלה על ידי ALMA מעוררת ספקות רבים, מכיוון ש-HL Tau הוא כוכב צעיר מכדי ליצור כוכבי לכת והחיפוש אחר כוכבי לכת אלה לא הצליח ."
סדרת תמונות חדשה שהתקבלה באמצעות טכנולוגיית Very Large Array (VLA) עם פירוט רב יותר ממה שזמין כיום, חושפת מאפיינים שלא נראו קודם לכן בדיסקות קדם-פלנטריות ומצביעה על פתרון: אחת מטבעות החומר המקיפות אבק כוכבים, בריכוזים פי שלושה עד שמונה ממסת כדור הארץ, עשויה להוות עוברים פלנטריים. מחקר זה חיוני להבנה טובה יותר של תהליך היווצרות כוכבי לכת ביקום.
שאלת הזמן
הגיל המשוער של HL Tau הוא כמיליון שנים או פחות, בהשוואה לגיל השמש של כ-1 מיליארד שנים, והעובדה שמדובר בכוכב צעיר שטרם החל לשרוף מימן בליבתו קובעת את מסלולם לבגרות.
כאשר כוכב מגיע לשלב זה, אנרגיית הקרינה מפזרת את הדיסקה, ומונעת היווצרות כוכבי לכת אם הם עדיין לא עשו זאת. גושי האבק שנמצאו בדיסקת HL טאו יכולים להדגים את קיומו של מנגנון היווצרות מהיר יותר של כוכבי לכת, באמצעות פירוק ראשוני של הדיסקה לטבעות והיווצרות גושים גדולים בתוך טבעות אלה, שהתפתחותם תהיה מהירה יותר מזו של הטבעות ההומוגניות.
מחקר ה-VLA של HL Tau במצפה הרדיו הלאומי לאסטרונומיה (NRAO) בוצע על ידי שיתוף פעולה בינלאומי בראשות קרלוס קרסקו גונזלס מ-IRyA-UNAM ותומאס הנינג ממכון מקס פלאנק לאסטרונומיה (MPIA), עם UNAM (מקסיקו) , השתתפו אסטרונומים מ-MPIA (גרמניה), NRAO (ארה"ב) ו-CSIC (ספרד).
אני מקווה שבעזרת המידע הזה תוכלו ללמוד עוד על האופן שבו נוצרים כוכבי לכת ועל המאפיינים שלהם.