A Naprendszer születése

Mintegy 5 milliárd évvel ezelőtt egy új csillag sugarai járták át a Galaxist. Néhány száz évmillió múltán a körülötte örvénylő por és gázfelhőből lassan-lassan kezdtek kibontakozni a bolygók és holdjaik, meghatározott pályára álltak a kósza üstökösök és a vad meteorrajok. Bolygórendszer született az űr végtelenjében.

Az ősköd

A Naprendszer kialakulása mintegy ötmilliárd évvel ezelőtt kezdődött. Manapság általánosan elfogadott nézet, hogy a Nap és bolygói egyidejűleg, egyetlen csillagközi por és gázfelhőből születtek meg. Valószínűsíthető, hogy a felhő tömege egy és két naptömeg között volt. Mivel egy ilyen kis tömegű felhőben nem indulhat meg spontán összehúzódás (ehhez kevés a saját tömegvonzása), a sűrűsödés feltehetően külső hatásra indult meg, ami lehetett például egy közeli szupernóva robbanás lökéshulláma.

Az anyagfelhő összehúzódott és forgásba jött. Belseje felforrósodott és a Nap elődje alakult ki belőle. A felhő külső része nagy forgási sebességre tett szert, így a centrifugális erő miatt levált a központi részről. Ez a leváló rész volt az ún. szoláris ősköd, amely a bolygórendszer nyersanyagát képezte. A szoláris ősködből tömörödtek össze a bolygók és holdjaik. Az Orion-ködben jelenleg is zajló folyamatokból kiindulva úgy tűnik, hogy az anyagnak ilyen jellegű fejlődése nem egyedülálló jelenség a Világegyetemben.

A szoláris ősköd összetétele és differenciálódása

A Naprendszert szülő por és gázfelhő szupernóva törmelékkel szennyezett felhő volt, vagyis a periódusos rendszer minden elemét tartalmazta. Ez a megállapítás természetesen a felhőből származó Napra és a szoláris ősködre is igaz.

Milyen anyagok alkották a bolygórendszer nyersanyagát? A mai elméletek szerint - amelyek a Naprendszer alkotórészeinek kémiai vizsgálatán alapszanak - négy alapvető összetevő volt jelen.

A szoláris köd anyagából a Naptól való távolság és így a hőmérséklet függvényében fémek, kőzetek, jegek (pl. vízjég) szemcséi szilárdultak meg, az anyag egy része pedig gáz halmazállapotú maradt. A fiatal Nap erős napszele a gázokat és a jegek nagy részét messzire sodorta, míg a nehezebb fém és kőzetszemcsék a szoláris ősköd belső tartományában maradtak. A szoláris ősköd anyaga tehát differenciálódott. A nehéz összetevők képezték a kőzetbolygók nyersanyagát. A külső tartományokba kisodort gázok megfagytak és kb. tízméteres csomókba tapadtak össze, amelyeket a napszél már nem tudott elsodorni: ezek lettek a gázóriások építőkövei. De hogyan születtek égitestek a számtalan apró szemcséből?

A bolygókká tömörödés folyamata

A bolygóképződés véletlenszerű ütközések sorozatával indult meg. A rengeteg apró fém, kőzet és jégszemcse nem tudta elkerülni, hogy ne ütközzön össze társaival. Ha az ütközés megfelelő nagyságú volt, akkor a két szemcse összeforrott és egy, nagyobb test keletkezett. (Ha túl erős volt az ütközés, akkor még kisebb darabokra zúzták egymást, ha túl gyenge, nem tudtak egyesülni.) A folyamat során lassan milliméteres, centiméteres, méteres, majd kilométeres nagyságú testek épültek fel. Ez utóbbiakat már bolygócsíráknak nevezzük. A bolygócsírák is tovább ütköztek, s kialakultak a bolygómagok. Ettől kezdve nagy szerepet játszott a tömegvonzás: a bolygómagok nagy gravitációjuk révén magukhoz rántották a kisebb tömegeket és ezáltal is gyarapodtak. A külső Naprendszerben lévő gázcsomókkal is hasonló folyamatok játszódhattak le.

Az itt leírt események néhány 100 millió évig tartottak, s a szoláris ősköd lassan gyönyörű bolygórendszerré alakult át.

Összefüggések a Naprendszer kialakulása és alapvető tulajdonságai között

A ködhipotézis magyarázattal szolgál a Naprendszer legfontosabb sajátságaira.

1. A Naprendszer anyagának zöme közel egy síkba tömörül. Ez a szoláris ősköd alakjával magyarázható, ami a forgás miatt korong alakúvá vált.
2. A Naprendszer egy nagyjából egy irányba forgó rendszer, ami a szoláris ősköd egyirányú forgásából adódik.
3. A Naprendszerben tapasztalható övezetesség a szoláris ősköd anyagátrendeződéssel magyarázható. A bennragadt fém és kőzetanyagból négy kőzetbolygó, a kisodort jegekből és gázokból négy, jeges holdakban gazdag gázóriás született.