V meste je nový typ planéty, aj keď ho nenájdete v solárnych systémoch, ako sú tie naše. Je to skôr stupeň formácie, ktorým môžu prechádzať planéty ako Zem. A jeho existencia pomáha vysvetliť vzťah medzi Zemou a naším Mesiacom.
Nový typ planéty je obrovská, rotujúca, šiška tvarovaná hmota horúcej, vyparenej horniny, ktorá sa vytvorila tak, že sa jej jednotlivé objekty rozbili. Vedci, ktorí za štúdiom vysvetlili tento nový typ planéty, ho nazvali „synestiou“. Simon Lock, postgraduálny študent na Harvardskej univerzite a Sarah Stewart, profesorka na Katedre Zeme a planétových vied na Kalifornskej univerzite, Davis, povedz, že Zem bola naraz synestiou.
Súčasná teória planétovej formácie vyzerá takto: Keď sa vytvorí hviezda, zvyšný materiál sa pohybuje okolo hviezdy. Tento zvyšný materiál sa nazýva protoplanetárny disk. Materiál sa zráža do väčších telies, pretože menšie sa zrážajú a spájajú.
Keď sa telá zväčšujú a zväčšujú, sila ich zrážok sa stáva väčšou a väčšou, a keď sa zrazia dve veľké telesá, ich skalný materiál sa roztaví. Potom novovytvorené telo ochladzuje a stáva sa sférickým. Rozumie sa, že takto sa tvorila Zem a ďalšie skalné planéty v našej slnečnej sústave.
Lock a Stewart sa pozreli na tento proces a opýtali sa, čo by sa stalo, keby sa výsledné telo rýchlo točilo.
Keď sa telo točí, nadobúda sa v ňom zákon zachovania momentu hybnosti. Tento zákon hovorí, že točiace sa teleso sa bude točiť, kým ho nespomalí vonkajší točivý moment. Vysvetľuje to často používaný príklad z krasokorčuľovania.
Ak ste niekedy sledovali krasokorčuliarov a ktorí tak ešte neurobili, ich akcie sú veľmi poučné. Keď sa jeden korčuliar rýchlo točí, natiahne ruky, aby spomalil rýchlosť točenia. Keď zloží ruky späť do tela, znova sa zrýchli. Jej moment hybnosti je zachovaný.
Toto krátke video ukazuje krasokorčuliarov a fyziku v akcii.
Ak sa vám nepáči krasokorčuľovanie, pomocou tohto vysvetlíme na Zemi moment hybnosti.
Teraz vezmite príklad od dvojice krasokorčuliarov. Keď sa obracajú a obidvaja sa spoja držaním svojich rúk a paží, ich uhlová hybnosť sa sčítava a zachováva.
Vymeňte dvoch krasokorčuliarov za dve planéty, a to chceli modelovať dvaja vedci, ktorí za štúdiom stoja. Čo by sa stalo, keby sa zrazili dve veľké telá s vysokou energiou a vysokou uhlovou hybnosťou?
Keby tieto dve telá mali dostatočne vysoké teploty a dostatočne veľkú uhlovú hybnosť, vytvoril by sa nový typ planétovej štruktúry: synestia. "Pozreli sme sa na štatistiku obrovských vplyvov a zistili sme, že môžu tvoriť úplne novú štruktúru," uviedol Stewart.
"Pozreli sme sa na štatistiku obrovských vplyvov a zistili sme, že môžu tvoriť úplne novú štruktúru." - profesorka Sarah Stewart, Katedra zemských a planetárnych vied na Kalifornskej univerzite v Davise.
Ako je vysvetlené v tlačovej správe UC Davis, aby sa vytvorila synestia, časť odpareného materiálu z kolízie musí ísť na obežnú dráhu. Ak je guľa pevná, každý bod sa otáča rovnakou rýchlosťou, ak nie rovnakou rýchlosťou. Keď sa však niektorý materiál odparí, jeho objem sa zväčší. Ak sa dostatočne rozšíri a ak sa pohybuje dostatočne rýchlo, opúšťa obežnú dráhu a vytvára obrovskú synestiu v tvare disku.
Iné teórie navrhli, že dve veľké telá by mohli po zrážke vytvoriť obiehajúcu roztavenú hmotu. Keby však tieto dve telá mali dostatok energie a teploty na odparenie časti skaly, výsledná synestia by zaberala oveľa väčší priestor.
„Hlavným problémom pri hľadaní synestéz okolo iných hviezd je to, že netrvajú dlho. Sú to prechodné, vyvíjajúce sa objekty, ktoré vznikajú počas formovania planéty. “ - profesorka Sarah Stewart, UC Davis.
Pravdepodobne by tieto synestémie nevydržali veľmi dlho. Rýchlo by sa ochladili a kondenzovali späť do skalnatých tiel. Pre telo s veľkosťou Zeme môže synestia trvať iba sto rokov.
Štruktúra synestie vrhá trochu svetla na to, ako sa tvoria mesiace. Zem a Mesiac sú z hľadiska zloženia veľmi podobné, takže je pravdepodobné, že sa vytvorili v dôsledku kolízie. Je možné, že Zem a Mesiac sa vytvorili z tej istej synestílie.
Tieto synestémie boli modelované, ale neboli pozorované. Vesmírny teleskop James Webb však bude mať silu nahliadnuť do protoplanetárnych diskov a pozerať sa na vytváranie planét. Bude pozorovať synestiu?
"Sú to prechodné, vyvíjajúce sa objekty, ktoré vznikajú počas formovania planéty." - profesorka Sarah Stewart, UC Davis
V rámci výmeny e-mailov s časopisom Space Magazine nám Dr. Sarah Stewartová z UC Davis, jednej z vedcov štúdie, povedala, že „hlavným problémom pri hľadaní synestéz okolo iných hviezd je to, že netrvajú dlho. Sú to prechodné, vyvíjajúce sa objekty, ktoré vznikajú počas formovania planéty. “
„Najlepším riešením pre nájdenie skalnej synestrie sú mladé systémy, v ktorých je telo blízko hviezdy. Pre planéty s plynovými obrami môžu tvoriť synestiu na obdobie ich vzniku. Blížime sa k tomu, aby sme mohli snímať cirkulačné disky v iných hviezdnych systémoch. “
Akonáhle budeme mať možnosť pozorovať planéty, ktoré sa formujú na ich obvodových diskoch, možno zistíme, že synestémie sú častejšie ako zriedkavé. Planéty môžu v skutočnosti prejsť fázou synestie viackrát. Stewart povedal, že „Na základe štatistík uvedených v našej publikácii očakávame, že väčšina (viac ako polovica) skalnatých planét, ktoré sa tvoria podobným spôsobom ako Zem, sa stala jednou alebo viackrát synestéziou počas obrovského nárazového štádia narastania. "
