Τετάρτη, 24 Μαΐου 2017

Συνεστία, ένα νέο είδος πλανητικού αντικειμένου.

Ένας νέος τύπος πλανητικού αντικειμένου, ένα σώμα σε σχήμα …ντόνατς από ατμοποιημένο και λιωμένο βράχο που ονομάζεται Συνεστία, προτείνεται από πλανητικούς επιστήμονες στο UC Davis και στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ. Τέτοια πλανητικά αντικείμενα όπως η   Συνεστία σχηματίζονται όταν ουράνια σώματα μεγέθους πλανήτη συντρίβονται ο ένας πάνω στον άλλο με υψηλή ενέργεια και στροφορμή. Αυτό το νέο αντικείμενο ανοίγει νέους τρόπους σκέψης για το σχηματισμό της Σελήνης, και επίσης ο νέος αυτός πλανητικός τύπος, θα μπορούσε να εντοπιστεί σε άλλα ηλιακά συστήματα. (Εικόνα από τον Simon Lock.)

Υπάρχει κάτι νέο για να αναζητήσετε στους ουρανούς και λέγεται " Συνεστία ", σύμφωνα με τους πλανητικούς επιστήμονες Simon Lock στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ και τη Sarah Stewart στο Davis του Πανεπιστήμιου της Καλιφόρνιας. Η υπόθεση που προτείνεται είναι ότι πλανητικά αντικείμενα όπως η  Συνεστία , πρέπει να είναι τεράστια, περιστρεφόμενα…ντόνατς, με μάζα από καυτό, ατμοποιημένο βράχο, που σχηματίστηκαν ως αντικείμενα με μέγεθος πλανήτη, και τελικά συγκρούστηκαν μεταξύ τους.

Και σε ένα σημείο στην πρώιμη ιστορία της, η ίδια η Γη πιθανότατα να ήταν ένα τέτοιο αντικείμενο όπως η Συνεστία, δήλωσε η Sarah Stewart, η οποία είναι καθηγήτρια στο Τμήμα Γης και Πλανητικών Επιστημών του UC Davis. Ο Lock και η Stewart περιγράφουν το νέο αυτό αντικείμενο σε μία εργασία που δημοσιεύθηκε στις 22 Μαΐου στο περιοδικό Δημοσιογραφική Γεωφυσική Έρευνα, με την ονομασία: Πλανήτες.

Ο Lock, ο οποίος είναι μεταπτυχιακός φοιτητής στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ, και η Stewart μελετούν πώς οι πλανήτες μπορούν να σχηματιστούν μετά από μια σειρά γιγαντιαίων συγκρούσεων. Οι τρέχουσες θεωρίες του πλανητικού σχηματισμού, υποστηρίζουν ότι βραχώδεις πλανήτες όπως η Γη, ο Άρης και η Αφροδίτη σχηματίστηκαν πρώιμα στην απαρχή του ηλιακού μας συστήματος, καθώς μικρότερα αντικείμενα συγκρούστηκαν μεταξύ τους. Αυτές οι συγκρούσεις ήταν τόσο βίαιες ώστε τα προκύπτοντα σώματα έλιωσαν ,εν μέρει εξατμίστηκαν, και τελικά ψύχθηκαν και στερεοποιήθηκαν σε  (σχεδόν) σφαιρικούς πλανήτες, τους οποίους γνωρίζουμε σήμερα.

Ο Lock και η Stewart ενδιαφέρονται ιδιαίτερα για τις συγκρούσεις μεταξύ των περιστρεφόμενων αντικειμένων. Ένα περιστρεφόμενο αντικείμενο έχει στροφορμή, η οποία πρέπει να διατηρείται σε μια σύγκρουση. Σκεφτείτε έναν αθλητή που κάνει πατινάζ και περιστρέφεται πάνω σε μία παγωμένη πίστα: Αν εκτείνει τα χέρια του, επιβραδύνει το ρυθμό της περιστροφής του ,και για να περιστραφεί πιο γρήγορα φέρνει τα χέρια του κοντά στο σώμα του. Έτσι διατηρεί την ίδια στροφορμή.

Σκεφτείτε τώρα δύο αθλητές που περιστρέφονται πάνω στον πάγο: αν συγκρατούν ο ένας τον άλλο, η στροφορμή του καθενός προστίθεται στην συνολική του ζευγαριού, έτσι ώστε η συνολική στροφορμή τους να είναι η ίδια.

Ο Lock και η Stewart μοντελοποίησαν το τι συμβαίνει όταν οι αθλητές αυτοί είναι… βραχώδεις πλανήτες μεγέθους Γης που συγκρούονται με άλλα, μεγάλα αντικείμενα, με υψηλή ενέργεια και υψηλή στροφορμή.

¨Εξετάσαμε τα στατιστικά στοιχεία μεγάλων συγκρούσεων και διαπιστώσαμε ότι μπορούν να αποτελέσουν μια εντελώς νέα δομή¨, δήλωσε η Stewart.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι, σε μια σειρά υψηλών θερμοκρασιών και υψηλής στροφορμής, τα πλανητικά σώματα θα μπορούσαν να σχηματίσουν μια νέα, πολύ μεγαλύτερη δομή, έναν δίσκο με κάποιου είδους αυλάκι, μάλλον κάτι σαν ένα ερυθρό αιμοσφαίριο ή ένα ντόνατ, που θα έχει ένα συμπαγές κέντρο. Το αντικείμενο αυτό είναι ατμοποιημένος βράχος, χωρίς στερεή ή υγρή επιφάνεια.

Έχουν ονομάσει το νέο αυτό αντικείμενο «Συνεστία», από τις Ελληνικές λέξεις «Συν», που σημαίνει «από κοινού» και «την Εστία», ελληνική θεά της εστίας, της οικιακής ζωής, της αρχιτεκτονικής και των δομών.

Ένας νέος τύπος δομής

Το κλειδί για το σχηματισμό της Συνεστίας είναι ότι ορισμένα από τα υλικά της δομής της μπαίνουν σε τροχιά γύρω της. Σε μια περιστρεφόμενη στερεά σφαίρα, κάθε σημείο από τον πυρήνα στην επιφάνεια της περιστρέφεται με τον ίδιο ρυθμό. Αλλά σε μια γιγαντιαία σύγκρουση, το υλικό του πλανήτη μπορεί να λιώσει ή να γίνει αέριο, με αποτέλεσμα ο όγκος του να διογκωθεί. Εάν γίνει αρκετά μεγάλος και κινείται αρκετά γρήγορα, ορισμένα τμήματα του αντικειμένου ξεπερνούν την ταχύτητα που απαιτείται για να διατηρηθεί ένας δορυφόρος σε τροχιά, και αυτό είναι που συντελεί στον σχηματισμό μια τεράστιας, δισκοειδούς μορφής Συνεστία.

Προηγούμενες θεωρίες είχαν υποδείξει ότι οι γιγάντιες συγκρούσεις θα μπορούσαν να κάνουν τους πλανήτες να σχηματίσουν ένα δίσκο στερεού ή λιωμένου υλικού που περιβάλλει τον πλανήτη. Αλλά για την ίδια πλανητική μάζα, μια Συνεστία θα ήταν πολύ μεγαλύτερη από ένα στερεό πλανήτη με δακτυλίους γύρω του.

¨Οι περισσότεροι πλανήτες πιθανότατα να βίωσαν συγκρούσεις τέτοιες που θα μπορούσαν να σχηματίσουν μια Συνεστία κάποια στιγμή κατά τη διάρκεια του σχηματισμού τους¨, δήλωσε η Stewart. Για ένα αντικείμενο όπως η Γη, η κατάσταση Συνεστία δεν θα διαρκούσε πολύ - ίσως εκατό χρόνια - πριν χάσει αρκετή θερμότητα για να συμπυκνωθεί πάλι σε ένα στερεό αντικείμενο. ¨Ωστόσο, δηλώνει η Stewart , οι Συνεστίες που σχηματίζονται από μεγαλύτερα ή θερμότερα αντικείμενα, όπως οι αέριοι γίγαντες πλανήτες ή από αστέρια, θα μπορούσαν ενδεχομένως να διαρκέσουν πολύ περισσότερο¨

¨Η δομή της Συνεστίας προτείνει επίσης νέους τρόπους θεώρησης του Σεληνιακού σχηματισμού¨, είπε η Stewart. Το φεγγάρι της Γης είναι εντυπωσιακά παρόμοιο με τη Γη στη σύνθεση, και οι περισσότερες τρέχουσες θεωρίες για το πώς σχηματίστηκε το φεγγάρι μας συνεπάγονται μια γιγαντιαία σύγκρουση που εκτόξευσε υλικό σε τροχιά. Αλλά μια τέτοια σύγκρουση θα μπορούσε να δημιουργήσει μια Συνεστία από την οποία η Γη και το φεγγάρι θα ήταν και οι δύο συμπυκνωμένα σε μια ενιαία μορφή.

Κανείς δεν έχει ακόμα παρατηρήσει άμεσα μια Συνεστία, αλλά ένα τέτοιο ενδιαφέρον αντικείμενο μπορεί να ανακαλυφθεί σε άλλα ηλιακά συστήματα όταν αρχίσουν να τα αναζητούν αστρονόμοι παράλληλα με βραχώδεις πλανήτες και γίγαντες αερίων.

Το έργο υποστηρίχθηκε από τη NASA και το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ.

Από τον Andy Fell  στο  Science & Technology

Σύνδεσμοι και σχετικές πηγές:

Sarah T. Stewart, Earth and Planetary Sciences, 530-794-8689, sts@ucdavis.edu
Simon Lock, Earth and Planetary Sciences, sjlock@ucdavis.edu
Andy Fell, UC Davis News and Media Relations, 530-752-4533, ahfell@ucdavis.edu

·         Read the paper here.
·         More about synestias



Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε γράμματα)
         
Απόδοση στα Ελληνικά, και εικόνας: Δημήτρης Γκίκας.
Για διορθώσεις, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com