Dynamiczna symulacja wczesnego Układu Słonecznego ukazuje olbrzymie zderzenie fal w poprzek dysku protoplanetarnego na odległości orbity Jowisza. Ziarna pyłu poruszały się z wystarczającą prędkością, taką by nastąpiło ich zlepienie. W rezultacie powstały chondrule zwane również chondrami, będące milimetrowej wielkości kulistymi ziarnami krzemianowymi, które tworzą większość kamienistych meteorytów i pełnią istotną rolę w formowaniu się planet.

Od ponad wieku astronomowie i specjaliści od meteoroidów debatowali jak powstały chondrule. Powyższe symulacje zostały wykonane przez dwie niezależne grupy badawcze przemierzające długą drogę wiodącą ku rozwiązaniu tej stutrzydziestoletniej zagadki. Ostatnio teoria topnienia spowodowanego zderzeniem okazała się teorią wiodącą, brakowało jej tylko przekonywającego mechanizmu tworzenia tych fal.

Z najnowszych symulacji wirującego dysku gazu i pyłu, udało sie wyłonić nieznany dotychczas mechanizm, który przyczynił się do powstania Układ Słoneczny. Ekipy jakimi kierowali Alan Boss z Carnegie Institution of Washington i Richard H. Richard z Indiana University przeprowadziły badania, które opublikowano razem 10 marca 2005 roku, w “The Astrophysical Journal”.

Na obu modelach ramiona spiralne i masywne chmury gazu ukształtowały się w niestabilnym obszarze grawitacyjnym orbity Jowisza. Chmury ukształtowały ogromne fale, poruszające się ruchem spiralnym w poprzek dysku protoplanetarnego. Wewnątrz dysku fale spiętrzyły się w czoło siły uderzeniowej, tak jak spiętrzają się fale przybrzeżne uderzające w plaże.

Czasami fale z tub przypominają załamane fale oceaniczne” – powiedział Aaron Boley należący do grupy Dursiena – “z wyjątkiem tego, że te tuby są szerokości prawie 1000 średnic ziemskich”.

Kiedy ziarna pyłu fal zderzonych z tyłu tryskają z orbitalną szybkością – około 32000 km/h – nagrzewają się, wybuchają i zlepiają w chondrule.

Durisen i Boss są szczególnie zadowoleni z tego, że ich odkrycie łączy w sposób naturalny formowanie się w Układzie Słonecznym drobnych chondruli oraz gazowych olbrzymów. Wierzą, że ten “ujednolicony scenariusz” kształtowania się planet powinien mieć zastosowanie w każdym systemie, który podobnie jak Jowisza tworzy gazowego olbrzyma.

Wydaje mi się, że tworzenie się planet gazowych olbrzymów jest powszechne” – powiedział Boss – “w związku z tym chciałbym dowieść, że proces tworzenia chondruli… powinien być podobnie powszechny“. Te chondrule “mogą się potem gromadzić aby uformować ziemskie planety i pasy asteroid“.

Chociaż żadna grupa całkowicie nie rozwiązała zagadki chondruli, obie są zadowolone z wniosków. “Myślę, że mechanizm, który wraz z Dickem przedstawiłem, powoduje, że czołowe zderzenie jest niemal nieuniknione” – powiedział Boss.

Durisen jest trochę bardziej ostrożny. “Uważam to za sugestię, która jednoczy hipotezy, do których należało dodać detale” – powiedział – “stare zagadki nie odkrywają łatwo swoich tajemnic“.

Harold Connolly Jr., specjalista od meteoroidów z Kingsborough College z Nowego Jorku, przyjął z entuzjazmem ich pracę. “Głównym problemem było to, że model zderzenia fali pasował do rzeczywistości, ale nie wiadomo było co wywołuje zderzenie” – powiedział – “panowie Durisen i Boss tłumaczą mechanizm powstawania tego zderzenia w bardzo przekonujący sposób“.

Autor

Małgorzata Sadowska