Οι πλανήτες δημιουργήθηκαν από τη λεγόμενη συσσωμάτωση της κοσμικής σκόνης. Διαβάστε εδώ πως...
Σύμφωνα με την πιο ευρέως αποδεκτή θεωρία σχηματισμού πλανητών (η θεωρία της Νεφελικής συμπύκνωσης - the Nebular Hypothesis ), το Ηλιακό μας Σύστημα δημιουργήθηκε πριν από περίπου 4.6 δισεκατομμύρια χρόνια από ένα τεράστιο νέφος σκόνης και αερίου (γνωστού και ως νεφέλωμα). Στη συνέχεια το νέφος αυτό βίωσε βαρυτική κατάρρευση προς το κέντρο του, σχηματίζοντας τον Ήλιο, το υπόλοιπο αέριο και η σκόνη " έπεσαν" μέσα σε ενα δίσκο ο οποίος περιστρέφονταν γύρω από τον νεαρό μας μητρικό άστρο. Οι πλανήτες βαθμιαία, άρχισαν να μεγαλώνουν σε όγκο από αυτόν τον δίσκο με την πάροδο του χρόνου, δημιουργώντας το σύστημα που γνωρίζουμε σήμερα.
Ωστόσο, μέχρι τώρα, οι επιστήμονες προβληματίζονταν για το πώς η σκόνη θα μπορούσε να ενωθεί σε περιβάλλον μικροβαρύτητας ώστε να διαμορφώσει τα πάντα από αστέρια και πλανήτες έως αστεροειδείς. Ωστόσο, μια νέα μελέτη από μια ομάδα Γερμανών ερευνητών (με συν-συγγραφέα το Πανεπιστήμιο Rutgers) διαπίστωσε ότι η ύλη όταν βρεθεί σε περιβάλλον μικροβαρύτητας αναπτύσσει αυθόρμητα ισχυρά ηλεκτρικά φορτία κάνοντας την να συσσωματώνεται. Τα ευρήματα αυτά θα μπορούσαν να λύσουν το μακρόχρονο μυστήριο του πώς σχηματίστηκαν οι πλανήτες.
Με απλά λόγια, οι φυσικοί βρισκόταν στο σκοτάδι για το πώς μπορεί να συνενωθεί η ύλη που βρισκόταν μέσα στο νέφος ώστε να σχηματιστούν μεγάλα σώματα (πλανήτες, αστεροειδείς) στο διάστημα. Ενώ η συσσωμάτωση μπορεί να προκαλέσει τη συγκόλληση στα σωματίδια σκόνης, και μεγάλα σωματίδια έλκονται μεταξύ τους με αμοιβαία βαρύτητα, το ενδιάμεσο στάδιο παραμένει ασαφές. Βασικά, τα αντικείμενα στα οποία το μέγεθος κυμαίνεται από χιλιοστά έως εκατοστά τείνουν να αναπηδούν το ένα στο άλλο αντί να κολλάνε μαζί.
Σωματίδια από γυαλί σε περιβάλλον μικροβαρύτητας. Εικόνα: Gerhard Wurm, Tobias Steinpilz, Jens Teiser και Felix Jungmann
Για χάρη της μελέτης τους, η οποία δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Nature, η ομάδα διεξήγαγε ένα πείραμα όπου σωματίδια γυαλιού τοποθετήθηκαν σε συνθήκες μικροβαρύτητας έτσι ώστε να παρατηρηθεί και να μελετηθεί η συμπεριφορά τους. Παραδόξως, η ομάδα διαπίστωσε ότι τα σωματίδια ανέπτυξαν ισχυρά ηλεκτρικά φορτία. Τόσο δυνατά, μάλιστα, όπου πολώθηκαν μεταξύ τους, συμπεριφερόμενα σαν μαγνήτες !
Η ομάδα συνέχισε αυτή τη μελέτη κάνοντας προσομοιώσεις με υπολογιστές για να διαπιστώσει εάν η διαδικασία αυτή θα μπορούσε να γεφυρώσει το χάσμα μεταξύ των λεπτών σωματιδίων τα οποία ενώνονται και των μεγαλύτερων αντικειμένων που συσσωματώνονται λόγω της αμοιβαίας βαρύτητας. Αυτό που ανακάλυψαν ήταν ότι τα μοντέλα πλανητικού σχηματισμού συμφώνησαν με τα πειραματικά τους δεδομένα εφ 'όσον υπάρχει παρουσία ηλεκτρικής φόρτισης.
Τα δεδομένα αυτά συμπληρώνουν αποτελεσματικά ένα μακροχρόνιο χάσμα στο πιο ευρέως αποδεκτό μοντέλο πλανητικού σχηματισμού. Επιπλέον, θα μπορούσαν να έχουν πολλές βιομηχανικές εφαρμογές εδώ στη Γη. Ο Troy Shinbrot, καθηγητής βιοϊατρικής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο Rutgers-New Brunswick και συν-συγγραφέας στη μελέτη δήλωσε:
"Μπορεί να έχουμε ξεπεράσει ένα βασικό εμπόδιο στην κατανόηση του πώς σχηματίζονται οι πλανήτες. Επίσης εντοπίστηκαν μηχανισμοί για τη δημιουργία συσσωματωμάτων σε βιομηχανικές διεργασίες και - ελπίζουμε - μπορούν να ελεγχθούν σε μελλοντικές εργασίες. Και τα δύο αποτελέσματα εξαρτώνται από μια νέα αντίληψη ότι η ηλεκτρική πόλωση είναι καίριας σημασίας για τη συσσωμάτωση. "
Καλλιτεχνική απόδοση ενός πρωτοπλανήτη ο οποίος σχηματίζεται μέσα στο δίσκο προσαύξησης ενός πρωτοαστέρα. Εικόνα: ESO / L. Calçada http://www.eso.org/public/images/eso1310a/
Το δυναμικό για βιομηχανικές εφαρμογές οφείλεται στο γεγονός ότι παρόμοιες διεργασίες χρησιμοποιούνται στη Γη στην παραγωγή οτιδήποτε υλικού, από πλαστικά έως φαρμακευτικά προϊόντα. Αυτό δημιουργείται από την πίεση του αερίου που χρησιμοποιείται για την ώθηση των σωματιδίων προς τα πάνω, που σημαίνει οτι κατά τη διάρκεια του χρόνου τα σωματίδια αυτά μπορούν να συσσωματωθούν λόγω του στατικού ηλεκτρισμού. Κάτι τέτοιο μπορεί να προκαλέσει βλάβες στον εξοπλισμό και να οδηγήσει σε ελαττώματα στο τελικό προϊόν.
Η μελέτη αυτή θα μπορούσε ως εκ τούτου να οδηγήσει στην εισαγωγή νέων μεθόδων στη βιομηχανική επεξεργασία οι οποίες θα ήταν πιο αποτελεσματικές από τους παραδοσιακούς ηλεκτροστατικούς ελέγχους. Επιπλέον, θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια βελτίωση των θεωριών πλανητικής διαμόρφωσης παρέχοντας τον χαμένο κρίκο μεταξύ λεπτών σωματιδίων και μεγαλύτερων συσσωματωμάτων.
Ένα άλλο μυστήριο λύθηκε, συμπληρώνοντας ενα κομμάτι στο παζλ. Ένα βήμα πιο κοντά στην απάντηση στη θεμελιώδη ερώτηση, "πώς ξεκίνησαν όλα αυτά;"
……………….*………………..
Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο
Facebook:
Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα
μπλε ή κόκκινα γράμματα)
Για διορθώσεις
μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε
μας: gikasd63@hotmail.com η αφήστε μήνυμα inbox στη
Σελίδα:
Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας εργασία,
άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα αυτά συνοδευόμενα
απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την σχετική έντυπη
άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη
διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com . Η δημοσίευση είναι εντελώς
δωρεάν.
Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η
ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του
αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του
άρθρου.
Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις
ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου.
