چرا سیارات منظومه شمسی روی یک صفحه می چرخند؟

اگر تا به حال به مدلی از منظومه شمسی خیره شده باشید ، احتمالاً متوجه شده اید که خورشید، سیارات، قمرها و سیارک ها تقریباً در روی یک سطح قرار دارند. اما چرا اینطور است؟

برای پاسخ به این سوال باید به ابتدای منظومه شمسی یعنی حدود 4.5 میلیارد سال پیش سفر کنیم.

نادر حقیقی پور، ستاره شناس دانشگاه هاوایی در مانوآ، به Live Science گفت که در آن زمان، منظومه شمسی فقط یک ابر چرخان و عظیم از غبار و گاز بود. پهنای آن ابر عظیم 12000 واحد نجومی (AU) بود. 1 AU میانگین فاصله بین زمین و خورشید یا حدود 93 میلیون مایل (150 میلیون کیلومتر) است. حقیقی پور گفت: آن ابر به قدری بزرگ شد که با وجود اینکه فقط با گرد و غبار و مولکول های گاز پر شده بود، خود ابر شروع به فروپاشی کرد و زیر جرم خودش کوچک شد.

همانطور که ابر چرخان غبار و گاز شروع به فروپاشی کرد، آن نیز صاف شد. تصور کنید یک پیتزاساز در حال پرتاب یک صفحه خمیر چرخان به هوا است. همانطور که می چرخد، خمیر منبسط می شود اما به طور فزاینده ای نازک و صاف می شود. این همان چیزی است که برای منظومه شمسی بسیار اولیه اتفاق افتاد.

حقیقی پور گفت، در همین حال، در مرکز این ابر همیشه مسطح، همه آن مولکول های گاز آنقدر به هم فشرده شدند که داغ شدند. تحت گرما و فشار بسیار زیاد، اتم‌های هیدروژن و هلیوم با هم ترکیب شدند و یک واکنش هسته‌ای میلیاردها ساله را به شکل یک ستاره کوچک آغاز کردند: خورشید. در طی 50 میلیون سال بعد، خورشید به رشد خود ادامه داد و گاز و غبار را از محیط اطراف خود جمع کرد و امواج گرما و تشعشع شدید را بیرون زد. به آرامی، خورشید در حال رشد یک دونات از فضای خالی اطراف آن را پاک کرد.

حقیقی پور گفت:

با رشد خورشید، ابر به فروپاشی ادامه داد و “دیسکی در اطراف ستاره [که] صاف تر و مسطح تر می شود و با خورشید در مرکز منبسط و منبسط می شود” را تشکیل داد.

در نهایت، این ابر به یک ساختار مسطح به نام دیسک پیش سیاره ای تبدیل شد که به دور ستاره جوان می چرخد. حقیقی پور گفت: این دیسک صدها واحد AU امتداد داشت و ضخامت آن فقط یک دهم این فاصله بود. 

ده ها میلیون سال پس از آن، ذرات غبار موجود در قرص پیش سیاره ای به آرامی به اطراف می چرخیدند. و گهگاه به یکدیگر برخورد می کردند. حتی برخی به هم چسبیده بودند. و در طی آن میلیون‌ها سال، آن ذرات به دانه‌هایی به طول میلی‌متر تبدیل شدند، و آن دانه‌ها تبدیل به سنگریزه‌هایی به طول سانتی‌متر شدند. و سنگ‌ریزه‌ها به برخورد و چسبیدن به هم ادامه دادند.

در نهایت، بیشتر مواد موجود در دیسک پیش سیاره ای به هم چسبیده و اجرام عظیمی را تشکیل دادند. برخی از آن اجرام آنقدر بزرگ شدند که گرانش آنها را به سیارات کروی، سیارات کوتوله و قمرها تبدیل کرد . اجرام دیگر مانند سیارک ها، دنباله دارها و برخی قمرهای کوچک به شکل نامنظمی درآمدند.

با وجود اندازه‌های متفاوت این اشیاء، آنها کم و بیش در همان صفحه، جایی که مصالح ساختمانی آن‌ها سرچشمه می‌گیرد، باقی ماندند. به همین دلیل است که حتی امروزه، هشت سیاره منظومه شمسی و سایر اجرام آسمانی تقریباً در یک سطح به دور منظومه شمسی می چرخند.