Fullafk.com – Oxford Üniversitesi, LMU Münih, ETH, Zürih Üniversitesi ve Bayreuth Üniversitesi’ndeki Bavyera Geo Enstitüsü’nden uluslararası bir araştırma ekibi, güneş sisteminin oluşumu için yeni bir teori geliştirdi: Teori, gezegenlerin oluşumunu ve birçok göktaşı bulgusunu açıklıyor iki geliştirme adımı. Sonuçları bugün (22 Ocak 2021) “Science” da yayınlandı.

Gezegensel disklerin astronomik gözlemlerinden ve göktaşlarının jeokimyasal laboratuvar analizlerinden elde edilen en son bulgular, gezegen oluşumunun – daha önce varsayıldığının aksine – genç yıldızın oluşumundan sadece 200.000 yıl sonra başladığını ve genç güneş sisteminin izole edilmiş bölgelerinde gerçekleştiğini gösteriyor. Dünya ve Mars gibi karasal gezegenler nispeten kuru bir bileşimi oluşumlarının erken başlangıcına borçluyken, Jüpiter ve Satürn gibi dış gezegenler, asteroitler ve kuyruklu yıldızlar daha sonraki oluşumlarında su gibi çok daha uçucu maddeler aldılar.

Gezegen oluşturan disklerin astronomik gözlemleri, bu disklerin genellikle yalnızca zayıf türbülansa sahip olduğunu göstermiştir. Bu koşullar altında modeller, erken güneş sisteminde suyun gaz fazından buz fazına geçtiği buz hattının içten dışa göç ettiğini gösteriyor. Bu, iç güneş sisteminde gezegenlerin yapı taşları olan gezegenimiklerin erken oluşumuna ve daha sonra ve dışarıda daha fazla dalgalanmaya neden oldu. Bu iki dönem, iç güneş sistemindeki gezegen oluşumunun erken başlangıcını ve uzun süren sonunu ve dış güneş sistemindeki gezegen oluşumunun daha sonra başlangıcını ve daha hızlı tamamlanmasını açıklar. İki farklı gezegenimsi popülasyon, çevreleyen diskten ve kendi oluşumlarından sonra karşılıklı çarpışmalar yoluyla materyal toplamaya devam ediyor. Bununla birlikte, orijinal oluşumun farklı zamanları, oluşan protoplanetlerin farklı iç gelişimlerine yol açar.

Profesör Doktor. Bayreuth Üniversitesi’ndeki Bavyera Geo Enstitüsü’nden Gregor Golabek ve çalışmanın ortak yazarı şöyle açıklıyor: “Bu iki küçük gezegen popülasyonunun farklı menşe dönemleri, iç ısı motorlarının kısa ömürlü izotop 26Al’nin radyoaktif bozunumundan önemli ölçüde farklı olduğu anlamına geliyor. İç güneş sisteminin gezegenleri çok ısındı, iç magma okyanusları geliştirdi, hızla demir çekirdekleri oluşturdu ve başlangıçtaki uçucu içeriklerini gazdan arındırdı ve sonunda kuru bir gezegen bileşimi oluşturdu. Buna karşılık, dış güneş sisteminin gezegen küçükleri daha sonra oluştu ve bu nedenle önemli ölçüde daha az iç ısınma yaşadı ve bu nedenle sınırlı demir çekirdek oluşumu ve uçucu maddelerin salınımı yaşadı. Erken oluşan kuru iç güneş sistemi ve daha sonra oluşan ve su bakımından zengin olan dış güneş sistemi, bu nedenle tarihlerinin çok erken dönemlerinde iki farklı evrimsel yola getirildi.

Güneş sisteminin en erken oluşum döneminin yeniden yorumlanması

İki popülasyonun erken bölünmesi, birçok göktaşında tespit edilen iç ve dış güneş sistemlerinin izotop içeriğinin ikiye bölünmesi için makul bir açıklama sunar. Farklı zamanlarda ve güneşten farklı mesafelerde oluşan iki gezegen popülasyonu, bu nedenle, daha sonraki gelişme sırasında iç karasal gezegenlere dış güneş sisteminden yalnızca önemsiz miktarda malzeme dahil edildi ve izotopik ikiye bölme korundu. Modeller ayrıca, büyüyen karasal gezegenlerin, proto-gezegensel diskin varlığı sırasında, buz hattındaki yapı taşlarının orijinal konumundan güneş sistemindeki mevcut konumlarına başarılı bir şekilde göç edebildiğini gösteriyor.

Ekip tarafından önerilen kapsamlı oluşum modeli ayrıca, karşılıklı çarpışmaların hakim olduğu erken bir yığılmanın ardından “çakıl taşları” adı verilen daha küçük toz parçacıklarının birikiminin hakim olduğu bir aşamanın geleceğini öngörüyor. Bilim insanı, “Bu, her ikisi de erken güneş sisteminin kalıntıları olan ve uzay sondaları ve laboratuvar testleri kullanarak kontrol edebileceğimiz günümüzün asteroitleri ve göktaşları için gözlemlenebilir sonuçlar doğuracaktır” diyor. Dahası, gezegenesimallerin ayrı rezervuarlarda hızlı oluşumu, son yıllarda özellikle genç yıldızların etrafında bulunan protoplanet disklerde keşfedilen halka yapılarının bazılarını radyo teleskopları kullanarak açıklayabilir. Bu, gelecekte bugün yeni gezegenlerin oluştuğu protoplanet disklerin daha fazla astronomik gözlemleri yoluyla daha da araştırılabilir. Çalışma ayrıca, gelecekteki bir gezegenin su zengini mi yoksa su fakiri mi olacağının çok erken bir aşamada net olduğunu gösteriyor. Bu, galakside keşfedilen çok sayıda, muhtemelen çok su zengini dış gezegenler bağlamında güneş sistemimizin gezegenlerini anlamanın yeni yollarını açıyor. ”

Profesör Doktor. Bayreuth Üniversitesi’ndeki Bavyera Jeo Enstitüsü’nden Gregor Golabek

Profesör Doktor. Gregor Golabek, çalışmanın ortak yazarıdır. Jeofizikçi şu anda esas olarak karasal gezegenlerin erken termomekanik gelişimi üzerinde çalışıyor. Astrofizik, jeokimya ve kaya fiziği gibi çeşitli disiplinlerden elde edilen veriler ve modeller, erken dönem süreçleri daha iyi anlamak için hesaplamalı jeodinamik ile birleştirilebildiğinden, gezegenlerin oluşumunu ve bunların erken evrimini araştırmak bence heyecan verici bir görev. Güneş sistemini şekillendirdi ”dedi Golabek. Bayreuth Üniversitesi’ndeki Bavyera Geo Enstitüsü mineraloji, petroloji, jeokimya ve jeofizik alanlarında deneysel yüksek sıcaklık / yüksek basınç araştırmaları yürütmektedir. Yeryüzünün iç yapısının, bileşiminin ve dinamiklerinin araştırılması, kaya oluşum süreçlerini anlamamızı artırır.

Bu araştırma Simons Collaboration on the Origins of Life, İsviçre Ulusal Bilim Vakfı ve Avrupa Araştırma Konseyi fonlarıyla desteklenmiştir.

Çalışmanın tamamını okuyun:
“Güneş Sistemi oluşumu sırasında gezegen yapı taşlarının çatallanması”, Tim Lichtenberg, Joanna Drążkowska, Maria Schönbächler, Gregor J. Golabek, Thomas O. Hands, 22 Ocak 2021’de Science, 371, 6527, 365-370’de yayınlandı.