Има нов тип планета в града, въпреки че няма да го намерите в добре състарени слънчеви системи като нашата. Това е по-скоро етап на формиране, през който могат да преминат планети като Земята. А съществуването му помага да се обясни връзката между Земята и нашата Луна.
Новият тип планета е огромна, въртяща се, поничена форма на гореща, изпарена скала, образувана, когато обекти с размер на планетата се удрят един в друг. Двойката учени, стоящи зад проучването, обясняващи този нов тип планета, го нарекоха "синестия". Саймън Лок, аспирант в Харвардския университет, и Сара Стюарт, професор в катедрата по земни и планетарни науки в Калифорнийския университет, Дейвис, кажи, че Земята по едно време е била синестия.
Настоящата теория за планетарното образуване върви така: Когато се образува звезда, оставеният материал се движи около звездата. Този оставен материал се нарича протопланетен диск. Материалът се коагулира в по-големи тела, когато по-малките се сблъскват и се съединяват.
Тъй като телата стават все по-големи и по-големи, силата на сблъсъците им става все по-голяма и по-голяма, а когато две големи тела се сблъскат, скалистият им материал се стопява. Тогава новосъздаденото тяло се охлажда и става сферично. Разбрахме, че така са се образували Земята и другите скалисти планети в нашата Слънчева система.
Лок и Стюарт погледнаха този процес и попитаха какво ще се случи, ако полученото тяло се върти бързо.
Когато едно тяло се върти, играе законът за запазване на ъгловия импулс. Този закон гласи, че въртящо се тяло ще се върти, докато външен въртящ момент не го забави. Често използваният пример от фигурното пързаляне помага да се обясни това.
Ако някога сте гледали фигуристи, които не сте правили, действията им са много поучителни. Когато един скейтър се върти бързо, тя протяга ръце, за да забави скоростта на въртене. Когато сгъне ръце обратно в тялото си, тя ускорява отново. Ъгловият й импулс е запазен.
Това кратко видео показва фигурни кънки и физика в действие.
Ако не ви харесва фигурно пързаляне, този използва Земята, за да обясни ъгловата инерция.
Сега вземете примера от чифт фигуристи. Когато двамата се обръщат и двамата се съединяват, като се държат за ръцете и ръцете си, техният ъглов импулс се събира и запазва.
Заменете два фигурни скейтъра с две планети и това искаха да моделират двамата учени зад изследването. Какво би станало, ако две големи тела с висока енергия и голям ъглов импулс се сблъскат едно с друго?
Ако двете тела са имали достатъчно високи температури и достатъчно голям ъглов импулс, би се образувал нов тип планетарна структура: синестията. „Разгледахме статистическите данни за гигантските въздействия и установихме, че те могат да формират напълно нова структура“, каза Стюарт.
„Разгледахме статистическите данни за гигантските въздействия и установихме, че те могат да формират напълно нова структура.“ - професор Сара Стюарт, катедра „Земни и планетарни науки“ в Калифорнийския университет, Дейвис.
Както е обяснено в прессъобщение на UC Davis, за да се образува синестия, част от изпарения материал от сблъсъка трябва да излезе в орбита. Когато една сфера е твърда, всяка точка върху нея се върти със същата скорост, ако не със същата скорост. Но когато част от материала се изпари, обемът му се разширява. Ако се разшири достатъчно и ако се движи достатъчно бързо, той излиза от орбита и образува огромна дискообразна синестия.
Други теории предполагат, че две достатъчно големи тела могат да образуват орбитална разтопена маса след сблъсък. Но ако двете тела имаха достатъчно висока енергия и температура, за да изпарят част от скалата, получената синестия щеше да заеме много по-голямо пространство.
„Основният проблем при търсенето на синестии около други звезди е, че те не издържат дълго време. Това са преходни, развиващи се обекти, които се правят по време на формирането на планетата. " - професор Сара Стюарт, UC Дейвис.
Тези синестии вероятно няма да продължат много дълго. Те щяха да се охладят бързо и да се кондензират обратно в скалисти тела. За тяло с размерите на Земята, синестията може да продължи само сто години.
Структурата на синестията хвърля малко светлина върху това как се образуват луни. Земята и Луната са много сходни по състав, така че е вероятно те да са се образували в резултат на сблъсък. Възможно е Земята и Луната да са се образували от една и съща синестия.
Тези синестии са моделирани, но не са наблюдавани. Въпреки това, космическият телескоп Джеймс Уеб ще има силата да надникне в протопланетарните дискове и да наблюдава как се формират планети. Ще наблюдава ли синестия?
"Това са преходни, развиващи се обекти, които са направени по време на формирането на планетата." - професор Сара Стюарт, UC Дейвис
В обмен на имейл с Space Magazine д-р Сара Стюарт от UC Davis, един от учените, стоящи зад проучването, ни каза, че „Основният проблем при търсенето на синестии около други звезди е, че те не продължават дълго време. Това са преходни, развиващи се обекти, които се правят по време на формирането на планетата. "
„Така че най-добрият залог за намиране на скалист синестия са младите системи, където тялото е близо до звездата. За газовите гигантски планети те могат да образуват синестия за период на тяхното формиране. Ние се приближаваме до възможността да изобразяваме планетни дискове в други звездни системи. "
След като имаме способността да наблюдаваме формирането на планети в техните обиколни дискове, може да открием, че синестиите са по-често срещани, отколкото редки. Всъщност планетите могат да преминат през стадия на синестия многократно. Д-р Стюарт ни каза, че „Въз основа на статистическите данни, представени в нашия документ, ние очакваме, че повечето (повече от половината) скални планети, образуващи се по начин, подобен на Земята, са станали синестии един или повече пъти по време на гигантския етап на въздействие на акреция. "
