Güneşin Kavurucu Radyasyonu, Güneş Sisteminin Gezegenlerinin Yer Değiştirmesine Yol Açtı.
Güneş ışığı buharlaşan gaz dev gezegenlerin yörüngelerini karıştırdı, simülasyonlar gösteriyor.
Güneş sisteminin ilk yıllarında, oluşum halindeki dev gezegenler kenara çekildi, bir do-si-do yaptı ve ardından ortaklarından birini güneşin yerçekimsel kavrayışından uzaklaştırdı. İşler düzeldi ve gezegen sistemimiz son konfigürasyonundaydı.
Bu gezegensel karışıklığı neyin tetiklediği bilinmiyor. Şimdi, 28 Nisan Nature’da araştırmacıların bildirdiğine göre, bilgisayar simülasyonları, gezegen oluşturan gaz ve toz diskini buharlaştıran genç güneşin sıcak radyasyonunun dev gezegenlerin yörüngelerinin karıştırılmasına yol açtığını öne sürüyor.
Sonuç olarak, en büyük dört gezegen, güneş sisteminin yaklaşık 4,6 milyar yıl önce doğuşundan sonraki 10 milyon yıl içinde nihai konfigürasyonlarında olmuş olabilir. Bu, önceki çalışmaların önerdiği 500 milyon yıldan çok daha hızlı.
Güney Afrika, Potchefstroom’daki North-West Üniversitesi ve Uganda, Arua’daki Muni Üniversitesi’nde gezegen sistemleri oluşturma üzerine çalışan astrofizikçi Nelson Ndugu, ekibin bilgisayar simülasyonlarında ortaya çıkardığı gezegensel karıştırma mekanizmasının çok yenilikçi olduğunu söylüyor. “Büyük bir potansiyele sahip.”
Güneş dışı gezegen sistemlerinin oluşumuna ilişkin gözlemler de dahil olmak üzere yığınla kanıt güneş sistemimizin erken tarihindeki bir şeyin dev gezegenlerin yörüngelerini karıştırdığını, bilim adamlarının dev gezegen kararsızlığı.
East Lansing’deki Michigan Eyalet Üniversitesi’nden gezegen bilimcisi Seth Jacobson, “Dev gezegen istikrarsızlığına ilişkin kanıtlar gerçekten sağlam” diyor. Kuiper Kuşağı’nı oluşturan Neptün’ün ötesindeki çok sayıda kayalık nesne gibi, “Dış güneş sisteminin birçok özelliğini açıklıyor” diyor.
Bu istikrarsızlığı neyin tetiklediğini bulmak için Jacobson ve meslektaşları, erken güneş sisteminin geliştirebileceği binlerce yolun bilgisayar simülasyonlarını yaptılar. Her şey genç bir yıldız ve yıldızı çevreleyen gezegen oluşturan bir gaz ve toz diskiyle başladı. Ekip daha sonra kütlesi, yoğunluğu ve ne kadar hızlı evrimleştiği gibi disk parametrelerini değiştirdi.
Simülasyonlar aynı zamanda hala oluşan dev gezegenleri de içeriyordu aslında bunlardan beşi. Gökbilimciler, Uranüs ve Neptün’e ek olarak üçüncü bir buz devinin de aslında bir güneş sistemi üyesi olduğunu düşünüyorlar. Jüpiter ve Satürn, bu devasa gezegenlerin son çetelesini tamamlıyor.
Güneş resmen bir yıldız olduğunda, yani yaklaşık 4,6 milyar yıl önce çekirdeğinde hidrojeni yakmaya başladığı anda, ultraviyole emisyonu diskin gazını vuracak, onu iyonlaştıracak ve on binlerce dereceye ısıtacaktı. Jacobson, “Bu çok iyi belgelenmiş bir süreç” diyor. Gaz ısındıkça genişler ve diskin iç kısmından başlayarak yıldızdan uzaklaşır.
Çin, Hangzhou’daki Zhejiang Üniversitesi’nde astrofizikçi olan Beibei Liu, “Disk gazını içten dışa doğru dağıtıyor” diyor. O ve Jacobson, yeni araştırmada Fransa’daki Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux’dan gökbilimci Sean Raymond ile iş birliği yaptı.
Jacobson, ekibin simülasyonlarında, diskin iç kısmı eridikçe, o alan kütle kaybeder, bu nedenle gömülü, hala oluşturan gezegenler o bölgeden daha az yerçekimi hisseder, diyor. Ancak gezegenler hala diskin dış bölgesinden aynı miktarda çekim hissediyor. Takımın dediği gibi bu yerçekimi torku bir geri tepme etkisini tetikleyebilir: “Başlangıçta gezegenler göç eder ve bu diskin [iç] kenarına ulaşırlar ve göçlerini tersine çevirirler” diyor Liu.
Jüpiter’in büyük kütlesi nedeniyle, çoğunlukla etkilenmez. Yine de Satürn, simülasyonlarda üç buz devi gezegeni barındıran bölgeye doğru hareket ediyor. Bu alan kalabalıklaşıyor, diyor Liu ve yakın gezegensel etkileşimler bunu takip ediyor. Bir buz devi güneş sisteminden tamamen atılır, Uranüs ve Neptün güneşten biraz daha uzaklaşır ve “yavaş yavaş güneş sistemimizin konfigürasyonuna yakın yörüngeler oluştururlar” diyor Liu.
Araştırmacılar, bilgisayar simülasyonlarında, güneş radyasyonu diski buharlaştırdıkça, neredeyse her zaman bir gezegen değişikliği meydana geldiğini buldular. Jacobson, “Bu istikrarsızlığı önleyemeyiz” diyor.
Artık araştırmacıların bu güneş sistemi değişikliğine neyin sebep olabileceğine dair bir fikri olduğuna göre, bir sonraki adım, diskin buharlaşmasının diğer nesneleri nasıl etkileyebileceğini simüle etmek.
Jacobson, “Dev gezegenlere gerçekten yoğun bir şekilde odaklandık, çünkü yörüngeleri orijinal motivasyondu” diyor. “Ama şimdi, bu tetik mekanizmasının küçük bedenlerle nasıl ilişkili olduğunu göstermek için takip çalışması yapmalıyız.”
Yazan: İlknur YEŞİLYURT
Kaynakça
B. Liu, SN Raymond ve SA Jacobson. Gaz diskinin dağılmasıyla tetiklenen erken güneş sistemi kararsızlığı . Doğa . Cilt 604, 28 Nisan 2022, s. 643.