Υπάρχει ένας νέος τύπος πλανήτη στην πόλη, αν και δεν θα το βρείτε σε ηλικιωμένα ηλιακά συστήματα όπως το δικό μας. Είναι περισσότερο ένα στάδιο σχηματισμού που μπορούν να περάσουν πλανήτες όπως η Γη. Και η ύπαρξή της βοηθά στην εξήγηση της σχέσης μεταξύ της Γης και της Σελήνης μας.
Ο νέος τύπος πλανήτη είναι μια τεράστια, περιστρεφόμενη μάζα ντόνατ με ζεστό, εξατμισμένο βράχο, που σχηματίζεται ως αντικείμενα μεγέθους πλανήτη που συντρίβονται μεταξύ τους. Το ζεύγος επιστημόνων πίσω από τη μελέτη που εξηγεί αυτόν τον νέο τύπο πλανήτη το ονόμασε «synestia». Ο Simon Lock, απόφοιτος φοιτητής στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ, και η Sarah Stewart, καθηγήτρια στο Τμήμα Γης και Πλανητικών Επιστημών στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Ντέιβις, λένε ότι η Γη ήταν κάποτε μια συναισθησία.
Η τρέχουσα θεωρία του πλανητικού σχηματισμού έχει ως εξής: Όταν σχηματίζεται ένα αστέρι, το εναπομένον υλικό κινείται γύρω από το αστέρι. Αυτό το εναπομείναν υλικό ονομάζεται πρωτοπλανητικός δίσκος. Το υλικό πήζει σε μεγαλύτερα σώματα καθώς τα μικρότερα συγκρούονται και ενώνονται μεταξύ τους.
Καθώς τα σώματα γίνονται όλο και μεγαλύτερα, η δύναμη των συγκρούσεών τους γίνεται όλο και μεγαλύτερη, και όταν δύο μεγάλα σώματα συγκρούστηκαν, το βραχώδες υλικό τους λιώνει. Στη συνέχεια, το νέο σώμα ψύχεται και γίνεται σφαιρικό. Είναι κατανοητό ότι έτσι δημιουργήθηκε η Γη και οι άλλοι βραχώδεις πλανήτες στο Ηλιακό μας Σύστημα.
Ο Lock και ο Stewart κοίταξαν αυτήν τη διαδικασία και ρώτησαν τι θα συνέβαινε εάν το σώμα που προέκυψε περιστρέφεται γρήγορα.
Όταν ένα σώμα περιστρέφεται, μπαίνει στο νόμο η διατήρηση της γωνιακής ορμής. Αυτός ο νόμος λέει ότι ένα περιστρεφόμενο σώμα θα γυρίσει έως ότου μια εξωτερική ροπή το επιβραδύνει. Το συχνά χρησιμοποιούμενο παράδειγμα από το πατινάζ σε σχήμα βοηθά να το εξηγήσουμε αυτό.
Εάν έχετε παρακολουθήσει ποτέ σκέιτερ και ποιος δεν το έχει κάνει, οι ενέργειές τους είναι πολύ διδακτικές. Όταν ένας σκιέρ περιστρέφεται γρήγορα, απλώνεται τα χέρια της για να επιβραδύνει τον ρυθμό περιστροφής. Όταν διπλώνει τα χέρια της πίσω στο σώμα της, επιταχύνεται και πάλι. Η γωνιακή ορμή της διατηρείται.
Αυτό το σύντομο βίντεο δείχνει σκέιτερ και φυσική σε δράση.
Αν δεν σας αρέσει το πατινάζ, αυτό χρησιμοποιεί τη Γη για να εξηγήσει τη γωνιακή ορμή.
Τώρα πάρτε το παράδειγμα από ένα ζευγάρι σκέιτερ. Όταν γυρίζουν και οι δύο ενώνονται μαζί κρατώντας τα χέρια και τα χέρια του άλλου, η γωνιακή ορμή τους προστίθεται και διατηρείται.
Αντικαταστήστε δύο σκέιτερ με δύο πλανήτες, και αυτό ήθελαν να μοντελοποιήσουν οι δύο επιστήμονες πίσω από τη μελέτη. Τι θα συνέβαινε εάν δύο μεγάλα σώματα με υψηλή ενέργεια και υψηλή γωνιακή ορμή συγκρούονταν μεταξύ τους;
Εάν τα δύο σώματα είχαν αρκετά υψηλές θερμοκρασίες και αρκετά υψηλή γωνιακή ορμή, θα δημιουργούσε έναν νέο τύπο πλανητικής δομής: τη συναισθησία. «Κοιτάξαμε τα στατιστικά στοιχεία των τεράστιων επιπτώσεων και διαπιστώσαμε ότι μπορούν να σχηματίσουν μια εντελώς νέα δομή», δήλωσε ο Stewart.
«Εξετάσαμε τα στατιστικά στοιχεία των τεράστιων επιπτώσεων και διαπιστώσαμε ότι μπορούν να σχηματίσουν μια εντελώς νέα δομή». - Καθηγήτρια Sarah Stewart, Τμήμα Γη και Πλανητικών Επιστημών στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Ντέιβις.
Όπως εξηγείται σε ένα δελτίο τύπου από το UC Davis, για να σχηματιστεί μια συναισθησία, ένα μέρος του εξατμισμένου υλικού από τη σύγκρουση πρέπει να περάσει σε τροχιά. Όταν μια σφαίρα είναι συμπαγής, κάθε σημείο σε αυτήν περιστρέφεται με τον ίδιο ρυθμό, αν όχι με την ίδια ταχύτητα. Αλλά όταν ένα μέρος του υλικού εξατμίζεται, ο όγκος του αυξάνεται. Εάν επεκτείνεται αρκετά και αν κινείται αρκετά γρήγορα, αφήνει τροχιά και σχηματίζει μια τεράστια συναισθησία σε σχήμα δίσκου.
Άλλες θεωρίες έχουν προτείνει ότι δύο αρκετά μεγάλα σώματα θα μπορούσαν να σχηματίσουν μια τετηγμένη μάζα σε τροχιά μετά από σύγκρουση. Αλλά αν τα δύο σώματα είχαν αρκετή ενέργεια και θερμοκρασία για να εξατμίσουν μέρος του βράχου, η συναισθηματική συναγωγή θα καταλάμβανε έναν πολύ μεγαλύτερο χώρο.
«Το κύριο πρόβλημα με την αναζήτηση συναισθημάτων γύρω από άλλα αστέρια είναι ότι δεν διαρκούν πολύ. Αυτά είναι παροδικά, εξελισσόμενα αντικείμενα που κατασκευάζονται κατά τη διάρκεια του σχηματισμού πλανητών. " - Καθηγητής Sarah Stewart, UC Davis.
Αυτά τα συναισθήματα πιθανότατα δεν θα διαρκούσαν πολύ. Θα κρυώσει γρήγορα και θα συμπυκνωθούν πίσω σε βραχώδη σώματα. Για ένα σώμα το μέγεθος της Γης, η συναισθησία μπορεί να διαρκέσει μόνο εκατό χρόνια.
Η δομή της συναισθησίας ρίχνει φως στο πώς σχηματίζονται τα φεγγάρια. Η Γη και η Σελήνη είναι πολύ παρόμοια όσον αφορά τη σύνθεση, οπότε είναι πιθανό ότι σχηματίστηκαν ως αποτέλεσμα σύγκρουσης. Είναι πιθανό ότι η Γη και η Σελήνη σχηματίστηκαν από την ίδια συναισθησία.
Αυτά τα συναισθήματα έχουν μοντελοποιηθεί, αλλά δεν έχουν παρατηρηθεί. Ωστόσο, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb θα έχει τη δύναμη να κοιτάξει τους πρωτοπλανητικούς δίσκους και να παρακολουθήσει τη δημιουργία πλανητών. Θα παρατηρήσει μια συναισθησία;
"Αυτά είναι παροδικά, εξελισσόμενα αντικείμενα που κατασκευάζονται κατά τη διάρκεια του σχηματισμού πλανητών." - Καθηγητής Sarah Stewart, UC Davis
Σε μια ανταλλαγή email με το Space Magazine, η Δρ Sarah Stewart του UC Davis, ένας από τους επιστήμονες πίσω από τη μελέτη, μας είπε ότι «Το κύριο πρόβλημα με την αναζήτηση συναισθημάτων γύρω από άλλα αστέρια είναι ότι δεν διαρκούν πολύ. Αυτά είναι παροδικά, εξελισσόμενα αντικείμενα που κατασκευάζονται κατά τη διάρκεια του σχηματισμού πλανητών. "
«Έτσι, το καλύτερο στοίχημα για την εύρεση βραχώδους συναισθησίας είναι τα νεαρά συστήματα όπου το σώμα είναι κοντά στο αστέρι. Για τους γιγαντιαίους πλανήτες αερίου, μπορεί να σχηματίσουν μια συναισθησία για μια περίοδο σχηματισμού τους. Πλησιάζουμε στο να είμαστε σε θέση να απεικονίζουμε περιφερειακούς δίσκους σε άλλα συστήματα αστεριών. "
Μόλις έχουμε τη δυνατότητα να παρατηρήσουμε πλανήτες που σχηματίζονται στους περιστασιακούς δίσκους τους, μπορεί να διαπιστώσουμε ότι οι συναισθησίες είναι πιο συχνές παρά σπάνιες. Στην πραγματικότητα, οι πλανήτες μπορούν να περάσουν από το στάδιο της συναισθησίας πολλές φορές. Ο Δρ. Στιούαρτ μας είπε ότι «Με βάση τα στατιστικά στοιχεία που παρουσιάζονται στην εφημερίδα μας, αναμένουμε ότι οι περισσότεροι (περισσότεροι από τους μισούς) βραχώδεις πλανήτες που σχηματίζονται με τρόπο παρόμοιο με τη Γη έγιναν συνθέσεις μία ή περισσότερες φορές κατά τη διάρκεια του γιγαντιαίου σταδίου πρόσκρουσης. "
