Postoji novi tip planeta u gradu, iako ga nećete naći u dobro starim solarnim sustavima poput našeg. To je više faza formiranja kroz koju planete poput Zemlje mogu proći. A njegovo postojanje pomaže objasniti odnos između Zemlje i našeg Mjeseca.
Nova vrsta planeta je ogromna, vrti, krofna masa vruće isparene stijene, formirane dok se predmeti veličine planete međusobno razbijaju. Par znanstvenika koji stoji iza studije koji objašnjavaju ovaj novi tip planeta nazvao ga je "sinestijom". Simon Lock, studentica postdiplomskog studija na Sveučilištu Harvard, i Sarah Stewart, profesorica na Odjelu za znanost Zemlje i planeta na Kalifornijskom sveučilištu, Davis, recimo da je Zemlja u jednom trenutku bila sinestija.
Trenutna teorija planetarne formacije ide ovako: Kada se formira zvijezda, preostali materijal se kreće oko zvijezde. Taj preostali materijal naziva se protoplanetarni disk. Materijal se zgrušava u veća tijela kako se manja sudaraju i spajaju zajedno.
Kako se tijela povećavaju i povećavaju, sila njihovih sudara postaje sve veća i veća, a kada se dva velika tijela sudaraju, njihov kameniti materijal se topi. Tada se novostvoreno tijelo hladi i postaje sferično. Razumije se da su se tako formirali Zemlja i drugi stjenoviti planeti u našem Sunčevom sustavu.
Lock i Stewart pogledali su ovaj postupak i pitali što će se dogoditi ako se rezultirajuće tijelo brzo zavrti.
Kad se neko tijelo okreće, igra se zakon očuvanja zamaha kutova. Taj zakon kaže da će se vrti tijelo okretati sve dok ga vanjski zakretni moment ne uspori. Često korišteni primjer figurnog klizanja pomaže objasniti to.
Ako ste ikada gledali figurice, a tko još nije, njihovi postupci vrlo su poučni. Kad se jedan klizač brzo vrti, ona ispruži ruke kako bi usporila brzinu vrtnje. Kada je ponovo sklopila ruke u tijelo, ona ubrzava. Njezin je ugaoni zamah očuvan.
Ovaj kratki video prikazuje klizače i fiziku u akciji.
Ako vam se ne sviđa figurno klizanje, ovo koristi Zemlju za objašnjenje zamaha.
Sada uzmimo primjer od par klizača. Kad se obojica okreću i njih dvoje se spajaju držeći se jedni drugima za ruke i ruke, njihov se kutni zamah zbraja i čuva.
Zamijenite dvije figurice s dva planeta i to su modeli dvojice znanstvenika koji stoje iza studije. Što bi se dogodilo kada bi se dva velika tijela s visokom energijom i velikim kutnim zamahom sudarila jedno s drugim?
Ako su dva tijela imala dovoljno visoke temperature i dovoljno visok kutni zamah, formirala bi se nova vrsta planetarne strukture: sinestija. „Pogledali smo statistiku utjecaja giganta i otkrili da mogu formirati potpuno novu strukturu“, rekao je Stewart.
"Pogledali smo statistiku utjecaja giganta i otkrili da mogu formirati potpuno novu strukturu." - profesorica Sarah Stewart, Odjel za zemaljske i planetarne znanosti na Kalifornijskom sveučilištu, Davis.
Kako je objašnjeno u priopćenju iz UC Davisa, kako bi se stvorila sinteza, dio isparenog materijala od sudara mora izaći u orbitu. Kad je sfera kruta, svaka se točka na njoj okreće jednakom brzinom, ako ne i istom brzinom. No, kad se neki materijal ispari, njegov se volumen širi. Ako se dovoljno proširi i ako se kreće dovoljno brzo, napušta orbitu i stvara ogromnu sinestiju u obliku diska.
Druge su teorije predložile da dva dovoljno velika tijela nakon sudara mogu oblikovati orbitu rastopljene mase u orbiti. Ali ako su dva tijela imala dovoljno visoku energiju i temperaturu da ispare neki dio stijene, rezultirajuća sinestija zauzela bi mnogo veći prostor.
"Glavni problem traženja sinestije oko drugih zvijezda je taj što ne traju dugo. To su prolazni, razvijajući se objekti koji nastaju tijekom formiranja planeta. " - Profesorica Sarah Stewart, UC Davis.
Te sinesije vjerojatno ne bi trajale dugo. Hladili bi se brzo i kondenzirali natrag u kamenita tijela. Za tijelo veličine Zemlje, sinestija može trajati samo stotinu godina.
Struktura sinestije osvjetljava stvaranje luna. Zemlja i Mjesec vrlo su slični po sastavu, tako da je vjerovatno da su nastali kao rezultat sudara. Moguće je da su se Zemlja i Mjesec stvorili iz iste sintezije.
Ove su sinteze modelirane, ali nisu primijećene. Međutim, svemirski teleskop James Webb moći će zaviriti u protoplanetarne diskove i gledati kako se planeti formiraju. Hoće li promatrati sinestiju?
"To su prolazni, razvijajući se objekti koji nastaju tijekom formiranja planeta." - Profesorica Sarah Stewart, UC Davis
U razmjeni e-maila sa Space Magazine, dr. Sarah Stewart iz UC Davisa, jedna od znanstvenika koja stoji iza studije, rekla nam je da je "glavni problem traženja sinestije oko drugih zvijezda taj što oni ne traju dugo. To su prolazni, razvijajući se objekti koji nastaju tijekom formiranja planeta. "
"Dakle, najbolja opklada za pronalazak stjenovite sinestije jesu mladi sustavi u kojima je tijelo blizu zvijezde. Za planete divovskih plinova mogu oblikovati sinestiju za vrijeme svog nastanka. Bliži nam se mogućnost prikazivanja planetarnih diskova u drugim zvjezdanim sustavima. "
Jednom kada budemo imali mogućnost promatrati planete koji se formiraju u njihovim cirkularnim diskovima, možda ćemo otkriti da su sinestije češće nego rijetke. U stvari, planete mogu proći fazu sinestije više puta. Doktor Stewart nam je rekao da „Na temelju statističkih podataka predstavljenih u našem radu očekujemo da je većina (više od polovine) stenovitih planeta koji se formiraju na način sličan Zemlji postajao sinestija jedan ili više puta tijekom divovske udarne faze akcesije. ”
