Có một loại hành tinh mới trong thị trấn, mặc dù bạn đã chiến thắng tìm thấy nó trong các hệ mặt trời lâu đời như của chúng ta. Nó khác nhiều hơn về một giai đoạn hình thành mà các hành tinh như Trái đất có thể đi qua. Và sự tồn tại của nó giúp giải thích mối quan hệ giữa Trái đất và Mặt trăng của chúng ta.
Loại hành tinh mới là một khối đá nóng, bốc hơi khổng lồ, hình bánh donut, được hình thành khi các vật thể có kích thước hành tinh đập vào nhau. Cặp nhà khoa học đứng sau nghiên cứu giải thích loại hành tinh mới này đã đặt tên cho nó là 'synestia.' Simon Lock, một sinh viên tốt nghiệp tại Đại học Harvard, và Sarah Stewart, giáo sư Khoa Khoa học Trái đất và Hành tinh tại Đại học California, Davis, nói rằng Trái đất đã có lúc là một synestia.
Lý thuyết hiện tại về sự hình thành hành tinh diễn ra như sau: Khi một ngôi sao hình thành, vật chất còn lại đang chuyển động xung quanh ngôi sao. Vật liệu còn sót lại này được gọi là đĩa tiền đạo. Các vật liệu đông lại thành các cơ thể lớn hơn khi các vật thể nhỏ hơn va chạm và kết hợp với nhau.
Khi các cơ thể ngày càng lớn hơn, lực va chạm của chúng ngày càng lớn hơn và khi hai cơ thể lớn va chạm, vật liệu đá của chúng tan chảy. Sau đó, cơ thể mới được tạo ra nguội đi, và trở thành hình cầu. Nó hiểu rằng đây là cách Trái đất và các hành tinh đá khác trong Hệ Mặt trời của chúng ta hình thành.
Lock và Stewart đã xem xét quá trình này và hỏi chuyện gì sẽ xảy ra nếu cơ thể có kết quả quay nhanh.
Khi một cơ thể đang quay, định luật bảo toàn động lượng góc bắt đầu phát huy tác dụng. Luật đó nói rằng một cơ thể quay sẽ quay cho đến khi một mô-men xoắn bên ngoài làm nó chậm lại. Ví dụ thường được sử dụng từ trượt băng nghệ thuật giúp giải thích điều này.
Nếu bạn đã từng xem các vận động viên trượt băng nghệ thuật, và những người không phải là người, thì hành động của họ rất mang tính hướng dẫn. Khi một người trượt băng duy nhất đang quay nhanh, cô ấy vươn tay ra để làm chậm tốc độ quay. Khi cô khoanh tay lại, cô tăng tốc trở lại. Động lực góc cạnh của cô được bảo tồn.
Đoạn video ngắn này cho thấy người trượt băng nghệ thuật và vật lý đang hoạt động.
Nếu bạn không thích trượt băng nghệ thuật, người này sẽ sử dụng Trái đất để giải thích động lượng góc.
Bây giờ lấy ví dụ từ một cặp trượt băng nghệ thuật. Khi cả hai cùng quay, và hai người họ kết hợp với nhau bằng cách nắm tay và cánh tay của nhau, động lực góc cạnh của họ được cộng lại và bảo toàn.
Thay thế hai người trượt băng nghệ thuật bằng hai hành tinh, và đây là điều mà hai nhà khoa học đứng sau nghiên cứu muốn mô hình hóa. Điều gì sẽ xảy ra nếu hai cơ thể lớn với năng lượng cao và động lượng góc cao va chạm vào nhau?
Nếu hai cơ thể có nhiệt độ đủ cao và động lượng góc đủ cao, một loại cấu trúc hành tinh mới sẽ hình thành: khớp thần kinh. Chúng tôi đã xem xét các số liệu thống kê về các tác động khổng lồ và chúng tôi thấy rằng chúng có thể tạo thành một cấu trúc hoàn toàn mới, theo ông Stewart Stewart.
Chúng tôi đã xem xét các số liệu thống kê về các tác động khổng lồ và chúng tôi thấy rằng chúng có thể tạo thành một cấu trúc hoàn toàn mới. - Giáo sư Sarah Stewart, Khoa Khoa học Trái đất và Hành tinh tại Đại học California, Davis.
Như đã giải thích trong một thông cáo báo chí từ UC Davis, để một synestia hình thành, một số vật liệu bốc hơi từ vụ va chạm phải đi vào quỹ đạo. Khi một quả cầu rắn, mọi điểm trên nó đều quay với cùng tốc độ, nếu không cùng tốc độ. Nhưng khi một số vật liệu bị bay hơi, khối lượng của nó mở rộng. Nếu nó mở rộng đủ, và nếu nó di chuyển đủ nhanh, nó rời khỏi quỹ đạo và tạo thành một khớp thần kinh hình đĩa lớn.
Các lý thuyết khác đã đề xuất rằng hai cơ thể đủ lớn có thể tạo thành một khối nóng chảy xung quanh sau khi va chạm. Nhưng nếu hai cơ thể có năng lượng và nhiệt độ đủ cao để làm bốc hơi một số tảng đá, thì khớp thần kinh sẽ chiếm một không gian lớn hơn nhiều.
Vấn đề chính với việc tìm kiếm sự tương đồng xung quanh các ngôi sao khác là họ không có thời gian dài. Đây là những vật thể thoáng qua, tiến hóa được tạo ra trong quá trình hình thành hành tinh. - Giáo sư Sarah Stewart, UC Davis.
Những synestias này có thể sẽ kéo dài rất lâu. Chúng sẽ nguội đi nhanh chóng và ngưng tụ lại thành những khối đá. Đối với một cơ thể có kích thước tương đương Trái đất, synestia có thể chỉ tồn tại một trăm năm.
Cấu trúc synestia làm sáng tỏ về cách các mặt trăng được hình thành. Trái đất và Mặt trăng rất giống nhau về thành phần, do đó, có khả năng chúng hình thành do sự va chạm. Nó có thể là Trái đất và Mặt trăng hình thành từ cùng một synestia.
Những synestias này đã được mô hình hóa, nhưng chúng đã được quan sát. Tuy nhiên, Kính thiên văn vũ trụ James Webb sẽ có sức mạnh để nhìn vào các đĩa hình thành hành tinh và xem các hành tinh hình thành. Nó sẽ quan sát một synestia?
Đây là những vật thể thoáng qua, tiến hóa được tạo ra trong quá trình hình thành hành tinh. - Giáo sư Sarah Stewart, UC Davis
Trong một cuộc trao đổi email với Tạp chí Vũ trụ, Tiến sĩ Sarah Stewart của UC Davis, một trong những nhà khoa học đứng sau nghiên cứu, đã nói với chúng tôi rằng, Vấn đề chính của việc tìm kiếm các từ đồng nghĩa xung quanh các ngôi sao khác là chúng không tồn tại lâu. Đây là những vật thể thoáng qua, tiến hóa được tạo ra trong quá trình hình thành hành tinh.
Vì vậy, đặt cược tốt nhất cho việc tìm kiếm một synestia đá là hệ thống trẻ, nơi cơ thể gần với ngôi sao. Đối với các hành tinh khí khổng lồ, chúng có thể tạo thành một khớp thần kinh trong một thời gian hình thành. Chúng ta đang tiến gần đến việc có thể hình ảnh các đĩa hình tròn trong các hệ sao khác.
Một khi chúng ta có khả năng quan sát các hành tinh hình thành trong các đĩa hoàn cảnh của chúng, chúng ta có thể thấy rằng các khớp thần kinh là phổ biến hơn hiếm. Trên thực tế, các hành tinh có thể trải qua giai đoạn synestia nhiều lần. Tiến sĩ Stewart nói với chúng tôi rằng, Dựa trên các số liệu thống kê được trình bày trong bài báo của chúng tôi, chúng tôi hy vọng rằng hầu hết (hơn một nửa) các hành tinh đá hình thành theo cách tương tự Trái đất đã trở thành khớp thần kinh một hoặc nhiều lần trong giai đoạn bồi tụ khổng lồ. Giáo dục
