Tipărire
Categorie: Astronomie
Accesări: 624

 

Răspunsul la această întrebare ar putea fi unul surprinzător de scurt: acreția. Acreția este procesul prin care gravitația face ca materia dintr-un nor de gaz, de praf sau, așa cum se întâmplă de cele mai multe ori, din ambele, să colapseze. Înainte de a ne imagina ce se petrece cu un nor uriaș de gaz în momentul în care începe să colapseze, ar trebui să înțelegem ce se întâmplă când două aglomerări de gaz se ciocnesc una de alta.


Majoritatea ciocnirilor sunt neelastice, ceea ce înseamnă că acestea pierd energie, iar traiectoriile particulelor sunt modificate puțin. Uneori însă, particulele se vor lipi unele de altele.

 

Într-o ciocnire perfect elastică, gazul va ieși cu aproximativ acelaşi unghi cu care a intrat în coliziune. Majoritatea ciocnirilor sunt neelastice, ceea ce înseamnă că acestea pierd energie, iar unghiul dintre traiectoriile particulelor de gaz scade în urma coliziunii. În anumite cazuri însă, particulele se vor lipi una de alta, ceea ce este pentru particulele mici ceva obișnuit.

Cu timpul, în urma ciocnirilor se degajă energie (sub formă de căldură și lumină). Această pierdere de energie face ca norii să se contracte, deoarece, pierzându-și din energie, particulele de gaz și praf se vor mișca mai încet (corpurile mutându-se, totodată, pe orbite din ce în ce mai mici). O altă proprietate a ciocnirilor este cea de a uniformiza mișcările particulelor. Dacă particulele dintr-un nor de gaz se deplasează la început în toate direcțiile, în timpul acreției, acestea încep să se rotească în acelaşi plan.

Fiecare atom de gaz și particulă de praf se mișcă pe propria lor orbită, fiind atrase de forța gravitațională generată de restul atomilor și particulelor. În timp ce orbitele atomilor sunt aleatorii, există întotdeauna o mișcare de rotație într-o direcție sau alta. Ideea de bază este că orice nor în spațiu va da naștere unei mișcări lente de rotație. Acest proces este ușor de vizualizat: toarnă cafea într-o ceașcă și vei observa cum acesteia i se va imprima o mișcare de rotație. Același fenomen este întâlnit în mod natural la o scară mult mai mare decât cea a unei căni de cafea. Astfel, orice nor se va mișca într-o anumită direcție.

Particulele din norii de particule şi praf cosmic vor continua să se ciocnească unele de altele până când: 1) vor fi ieșit din norul de gaz, 2) vor fi căzut spre centrul său, 3) mișcarea li s-a uniformizat și au început să se miște în aceeași direcție cu restul. Mare parte din nor va fi acum localizată în centrul acestuia. Particulele care nu se mai ciocnesc formează un inel. Orice particulă ce nu se află în planul inelului trebuie să fie situată pe o orbită ce trece prin acest lan, ceea ce înseamnă că va continua să se ciocnească și să piardă energie cinetică. În cele din urmă, obiectul cu orbita inițială diferită ori va începe să orbiteze uniform împreună cu restul de materie din inel, ori va pierde suficientă energie cinetică pentru a cădea în planeta sau steaua ce se formează sub norul de acreție. Ca o curiozitate, există o cantitate mare de resturi în sistemul solar ce așteptă să se alăture unei planete.

Aceste inele sunt de fapt locuri destul de fascinante. În interiorul lor se găsesc regiuni cu densități mai mari decât a mediului înconjurător. La un moment dat se pot forma discuri mai mici de acreție în interiorul unui disc principal, un astfel de exemplu fiind sistemul solar. Una dintre aceste regiuni a devenit Jupiter, care are la rândul său propriul set de luni care s-au format tot într-un disc de acreție ce se afla în jurul planetei. De fapt, astronomii din vechime au putut înțelege pentru prima dată sistemul solar datorită dispunerii lunilor lui Jupiter în acelaşi plan cu cel al restului planetelor. Este dificil să observi mișcarea planetelor mai ales dacă te afli pe una dintre ele, așa că ne considerăm norocoși că îl avem pe Jupiter ca o replică în miniatură a sistemului solar.

Planetele se vor găsi întotdeauna în același plan, numit ecliptică. Ţinând cont de faptul că Pământul se află și el în plan, ecliptica este observată pe bolta cerească sub forma unei benzi pe care se mișcă Soarele și restul planetelor. În același mod sunt aliniate și lunile lui Jupiter.


Cu toate acestea, trebuie menționat că un rol important în sistemele solare îl joacă haosul. Planetele și sateliţii lor naturali nu se învârt pur și simplu în jurul Soarelui, ci interacționează unele cu altele. Câteodată, interacțiunea dintre ele duce la coliziuni spectaculoase între planete. Se crede că un asemenea impact a dus la formarea Lunii. Aceste interacțiuni pot uneori trimite corpurile cerești pe traiectorii ciudate, ce nu se situează pe ecliptică. Pe Pământ, ecliptica este observată ca o bandă fină de la care nu se abate nicio planetă.

Pluto a fost a doua planetă pitică descoperită (după Ceres), deoarece orbita lui din interiorul benzii se află foarte aproape de cea a celorlalte planete. Planeta pitică Xena și satelitul său, Gabriel, orbitează foarte departe de planul în care se găsesc majoritatea planetelor, acesta fiind unul dintre motivele pentru care nu au fost descoperite până în anul 2005 (cerul este destul de mare până la urmă). Numele oficiale ale planetei pitice Xena și lunii sale Gabriel sunt Eris și, respectiv Dysnomia, dar le-am folosit pe cele date inițial de oamenii de știință, pentru că sunt extraordinare. Corpurile cerești pot avea orbite variate, dar numai până când intră în coliziune cu alte obiecte. Xena este de obicei de două ori mai departe decât Pluto, adică... foarte departe de noi.


· Nu toată materia formează discuri de acreție

Pentru a genera un disc de acreţie, materia trebuie să interacționeze. Aceste procese implică gaz și praf, de cele mai multe ori. Odată ce s-au format, stelele nu mai interacționează deloc. Spre exemplu, atunci când (nu dacă!) galaxia Andromeda și Calea Lactee se vor ciocni, este foarte puțin probabil ca vreo stea să se ciocnească cu alta, acestea fiind prea mici, iar distanțele dintre ele fiind prea mari. Totuși, norii gigantici de gaz din fiecare galaxie se vor ciocni, dând astfel naștere la o mulțime de stele noi.

Cerul peste patru miliarde de ani va fi spectaculos.



Traducere după Why are many galaxies flat