Искате ли да изградите небесни обекти? Искам да кажа, че звучи лесно - просто започвате с голям облак прах и го придвижвате, така че да започне да се върти и да се акредитира, а вие завършвате със звезда с няколко утайки прах, останали в орбита, които продължават да се акремират, за да се образуват планети.
Проблемът е, че този процес не изглежда физически възможен - или поне нищо подобно не може да се възпроизведе в стандартни теоретични модели и лабораторни симулации. Има проблем с първоначалните стъпки за набиране в малък мащаб
Праховите частици изглежда лесно се слепват, когато са много малки - чрез ван дер Ваал и електростатични сили - стабилно се натрупват, образувайки милиметри и дори сантиметрови агрегати. Но след като стигнат до този размер, тези лепкави сили стават по-малко влиятелни - и обектите все още са твърде малки, за да генерират значимо количество гравитационно привличане. Това взаимодействие, което имат, е по-скоро от характера на подскачащи сблъсъци - които най-често водят до отрязване на парчета от подскачащите обекти, така че те да започнат отново да намаляват.
Това е проблем с астрофизиката, известен като бариера на метъра.
Но все повече теоретиците измислят начини да заобиколят метровата бариера. Първо, може да е грешка да приемем, че започвате с равномерен облачен прах, при който спонтанното натрупване се случва навсякъде из целия облак.
Настоящото мислене е, че може да отнеме наблизо свръхнова или близко мигрираща звезда, за да предизвика еволюцията на прашен облак в звездна детска стая. Възможно е турбуленцията в прашен облак да създава водовъртежи и вихри, които благоприятстват локалното агрегиране на малки частици в по-големи частици. Така че вместо да преминавате от равномерен прашен облак към еднакво колекция от много малки скали - има само шанс да се образуват акредитирани обекти тук-там.
Или просто можем да предположим определена стохастична неизбежност за всичко, което има най-малкия шанс да се случи - в крайна сметка да се случи. За няколко милиона години в огромен прашен облак, който може да има няколко стотин астрономически единици в диаметър, става огромно разнообразие от взаимодействия - и дори с 99,99% вероятност нито един обект да не може да се събере до размер по-голям от метър, това е все още е напълно вероятно това да се случи някъде в този огромен район.
Така или иначе, след като имате няколко семенни предмета, се предполага, че процесът на снежна топка поема. След като агрегиран обект постигне определена маса, неговата инерция ще означава, че става по-малко ангажиран в турбулентния поток. С други думи, обектът ще започне да се движи през, а не да се движи с бурния прах. При тези обстоятелства тя ще се държи като снежна топка, която се търкаля по покрит със сняг хълм, събирайки покритие от прах, докато плува през праховия облак - увеличава диаметъра си, докато върви.
Периодът от време, необходим за изграждането на такива заснежени пластезимали от радиус (Rсняг) от 100 метра до 1000 километра е дълго. Използваното моделиране предполага период от време (Tсняг) е необходимо между 1 и 10 милиона години.
Възможно е също да се моделира формирането на планети около бинарни звезди. Използвайки орбитални параметри, еквивалентни на тези на двоичната система Alpha Centauri A и B, процесът на снежна топка се изчислява, за да работи повече ефикасно така че Тсняг вероятно не е повече от 1 милион години.
След като се оформят сто километрови плацесимали, те все още ще участват в сблъсъци. Но при този размер обектите генерират значителна самогравитация и сблъсъците са по-склонни да бъдат конструктивни - в крайна сметка се получават планети със собствени орбитни отломки, които след това образуват пръстени и луни.
Има доказателства, че някои звезди могат да формират планети (най-малко газови гиганти) в рамките на 1 милион години - като GM Aurigae - докато нашата слънчева система може да е отнела по-спокойни 100 милиона години от раждането на Слънцето до сегашната колекция от скални, гази и ледените планети, напълно натрупани от праха.
Така че, има повече от шанс в ада, че тази теория може да допринесе за по-добро разбиране на формирането на планетата.
Допълнителна информация: Xie et al. От прах до планезимален: Фаза на снежната топка?
