Kondensationsteorien:Hvordan solsystemet blev til

Af Sasha Rousseau | Opdateret 24. marts 2022

Billedkredit:LightFieldStudios/iStock/GettyImages

Kondensationsteorien forklarer, hvorfor planeterne kredser om Solen i en flad, koplanar skive, hvorfor de deler en fælles bevægelsesretning, og hvorfor indre planeter er stenede, mens ydre planeter er gasgiganter. Terrestriske verdener som Jorden adskiller sig fundamentalt fra jovianske giganter som Jupiter.

Den kæmpe molekylære sky bliver til en soltåge

Kæmpe molekylære skyer (GMC'er) er enorme interstellare skyer, der består af omkring 90 % brint, 9 % helium og 1 % spor af tungere grundstoffer. Når en GMC kollapser, udvikles en rotationsakse. Over tid trækker den roterende klump sig sammen, opvarmes og fortættes, hvilket til sidst omfatter det meste af GMC'ens masse. Skyens vinkelmomentum tvinger materialet til at kondensere mod aksen, mens centrifugalkræfter udjævner strukturen til en skive. Denne skive – kendt som soltågen – udgør den geometriske ramme for planetsystemet:alle planeter kredser i det samme, relativt flade plan og i samme retning som den oprindelige rotation.

Solens fødsel

I hjertet af soltågen ligger det tætteste, varmeste område, der vil blive proto-solen. Mens tågen snurrer, støder støvkorn – blandinger af is, silikater, kulstof og jern – sammen og klæber sammen og danner planetesimaler, der er et par hundrede kilometer i diameter. Disse planetesimaler tiltrækker hinanden gravitationsmæssigt og smelter sammen til protoplaneter, der fortsætter med at kredse om proto-solen i samme forstand som den indledende GMC-rotation.

Fra protoplaneter til planeter

Protoplaneter trækker brint og helium ind fra den omgivende tåge. Deres evne til at ophobe gas afhænger af afstanden fra det varme center:Jo længere en protoplanet er, jo køligere er dens omgivelser, hvilket tillader mere fast materiale at kondensere og bygge en større kerne. En større kerne udøver stærkere tyngdekraft, hvilket muliggør opfangning af mere gas. Følgelig forbliver indre protoplaneter små og stenede, mens de længere ude bliver massive nok til at blive gasgiganter.

Solvinden standser planetvæksten

Da proto-solen antænder kernefusion, udsender den en kraftig solvind, der fejer den resterende gas væk fra tågen. Denne udstrømning afslutter ophobningen af ​​gasformigt materiale, hvilket effektivt fryser de endelige masser af planeterne. Protoplaneter længere fra Solen, hvor materialet var mere sparsomt, kan slutte med tynde atmosfærer eller forblive primært iskolde kerner. Solvinden rydder systemet omkring 100 millioner år efter Solens dannelse.