Podrijetlo našeg Sunčevog sustava

Jedno od najčešćih pitanja astronoma je: kako su naše Sunce i planeti došli ovdje? Dobro je pitanje i ono na koje istraživači odgovaraju dok istražuju sunčev sustav. Tijekom godina nije nedostajalo teorija o rođenju planeta. To i ne čudi s obzirom da se stoljećima vjerovalo da je Zemlja središte cjeline svemir, a da ne spominjemo naš sunčev sustav. To je, naravno, dovelo do loše procjene našeg podrijetla. Neke rane teorije sugerirale su da se planeti ispljunu od Sunca i ukrućuju. Drugi, manje znanstveni, sugerirali su da je neko božanstvo jednostavno stvorilo Sunčev sustav iz ničega u samo nekoliko "dana". Istina je, međutim, daleko uzbudljivija i još uvijek se priča puni promatračkim podacima.

Kao naše razumijevanje našeg mjesta u galaksija je narasla, ponovno smo procijenili pitanje svojih početaka, ali kako bismo identificirali istinu podrijetla Sunčevog sustava, prvo moramo identificirati uvjete koje bi takva teorija morala imati susreću.

Svaka uvjerljiva teorija o podrijetlu našeg Sunčevog sustava trebala bi biti u stanju na odgovarajući način objasniti različita svojstva koja se nalaze u njemu. Primarni uvjeti koji se moraju objasniti uključuju:

• Postavljanje Sunca u središte Sunčevog sustava.
• Povorka planeta oko Sunca u smjeru suprotnom od kazaljke na satu (gledano odozgor na sjeverni pol Zemlje).
• Smještanje malih stjenovitih svjetova (zemaljskih planeta) najbliže Suncu, s velikim plinovitim divovima (planete Jovian) dalje.
• Činjenica da se čini da su se svi planeti formirali otprilike u isto vrijeme kao i Sunce.
• Kemijski sastav Sunca i planeta.
• Postojanje komete i asteroidi.

Do danas jedina teorija koja ispunjava sve gore navedene zahtjeve poznata je kao teorija solarne maglice. To sugerira da je Sunčev sustav stigao u svoj trenutni oblik nakon što se srušio iz molekularnog plinskog oblaka prije nekih 4,568 milijardi godina.

U biti, veliki molekularni oblak plina, promjera nekoliko svjetlosnih godina, uznemirivao je događaj u blizini: ili eksplozija supernove, ili zvijezda koja prolazi, što stvara gravitacijske smetnje. Taj je događaj uzrokovao da se oblaci oblaka skupe, pri čemu je središnji dio maglice, koji je najgušći, urušio se u jedinstveni objekt.

Sadržavajući više od 99,9% mase, ovaj je objekt započeo svoje putovanje ka zvijezdama, prvo postajući protostar. Konkretno, vjeruje se da je pripadala klasi zvijezda poznatih kao zvijezde T Tauri. Ove predzvijezde karakteriziraju okolni plinski oblaci koji sadrže predplanetarne stvar s većinom mase sadržane u samoj zvijezdi.

Ostatak građe iz okolnog diska dostavio je temeljne građevne blokove za planete, asteroide i komete koji bi se s vremenom formirali. Otprilike 50 milijuna godina nakon što je inicijalni udarni val pokrenuo kolaps, jezgra središnje zvijezde postala je dovoljno vruća da se zapali nuklearna fuzija. Fuzija je osigurala dovoljno topline i pritiska da uravnoteži masu i gravitaciju vanjskih slojeva. U tom je trenutku dojenačka zvijezda bila u hidrostatskoj ravnoteži, a objekt je službeno bio zvijezda, naše Sunce.

U regiji koja okružuje novorođenu zvijezdu, mali, topli kugli materijala sudarali su se zajedno da bi tvorili sve veće i veće "svjetovnjake" nazvane planetesimals. Na kraju su postali dovoljno veliki i imali su dovoljno „samo-gravitacije“ da poprime sferne oblike.

Kako su postajali sve veći i veći, ti su planetezimi tvorili planete. Unutarnji su svjetovi ostali stjenoviti dok je snažni solarni vjetar nove zvijezde izbacio velik dio maglovitog plina u hladnija područja, gdje su ga zarobili novi planeti Jovian. Danas ostaju neki ostaci tih planeteimala, neki kao Trojanski asteroidi ta orbita duž iste staze planeta ili mjeseca.

Na kraju je ta akumulacija materije putem sudara usporila. Novoformirana zbirka planeta poprimila je stabilnu orbitu, a neki od njih migrirali su prema vanjskom Sunčevom sustavu.

Planetarni znanstvenici proveli su godine razvijajući teoriju koja je odgovarala podacima promatranja za naš sunčev sustav. Ravnoteža temperature i mase u unutarnjem Sunčevom sustavu objašnjava raspored svjetova koje vidimo. Djelovanje formiranja planeta također utječe na to kako se planeti smještaju u svoje posljednje orbite, te kako se grade svjetovi i potom mijenjaju neprekidnim sudarima i bombardiranjem.

Međutim, dok promatramo druge solarne sustave, ustanovimo da njihove strukture jako variraju. Prisutnost velikih plinskih divova u blizini njihove središnje zvijezde ne slaže se sa teorijom solarne maglice. To vjerojatno znači da postoje i neke dinamičnije akcije koje znanstvenici u teoriji nisu uzeli u obzir.

Neki misle da je struktura našeg Sunčevog sustava ona koja je jedinstvena i sadrži mnogo krutiju strukturu od drugih. U konačnici to znači da možda evolucija sunčevih sustava nije tako strogo definirana kao što smo nekad vjerovali.