چرا سیاره ها و زمین گرد هستند؟

چرا سیاره ها و زمین گرد هستند؟

چهار سیاره سنگی, چهار غول گازی, چند سیاره کوتوله کوچکتر که از خاک و یخ تشکیل شدند و مجموعۀ بی شماری از قمرها و اجرام کوچکتر, همگی فرصتی عالی برای مطالعه و مسحور شدن توسط این اشیا نجومی فراهم آورده هست.

به این آلبوم خورشید و کمربند سیارک ها و کمربند کویپر و دنباله دارها را نیز اضافه کنید و مطالعه همین مقدار برای سرگرم نگه داشتن شما تا اتمام عمر کافی خواهد بود. اما چرا اشیا بزرگ در منظومۀ شمسی کروی میباشند؟

منظومه شمسی ما از یک سحابی که ابری متشکل از گرد و غبار و گاز بود شروع به شکل گیری کرد

برای جواب به این سوال ابتدا باید چگونگی عملکرد گرانش در شکل گیری منظومه شمسی را درک کنیم; براساس پذیرفته شده ترین مدل از تشکیل سیارات و ستارگان «و یا فرضیه سحابی» منظومه شمسی ما از یک سحابی که ابری متشکل از گرد و غبار و گاز بود شروع به شکل گیری کرد.

بر زمینه این فرضیه حدود ۴/۵۷ میلیارد سال پیش رویدادی به وقوع ضمیمه که باعث در هم فشردگی گرانشی این گازها گردید. این حادثه ممکن هست عبور یک ستاره و یا برخورد امواج شوک ناشی از یک انفجار ِ ابرنواختری بوده باشد.

اما نتیجه این بود که در اثر این در هم فشردگی گرانشی, مقادیری از این گازها و غبار در مناطقی فشرده تر جمع شدند و خود این مناطق چگال تر, شروع به جذب مواد اکثر از گازها و غباراطراف خود کرد. در حالی‌که قانون بقای اندازۀ حرکت باعث گردش این مواد به دور خود می گشت, افزایش فشار نیز باعث گرم شدن این گازها گردید و در نهایت اکثر این مواد در کره اي در مرکز این گاز گردهمایی کرده و خورشید را شکل دادند در حالی که مابقی مواد به صورت دیسکی در اطراف مرکز به گردش در آمده و دیسک پیش سیاره اي را ایجاد کردند.

سیارات در این دیسک در اثر گرانش و جمع شدن ذرات و تشکیل اجسام بزرگتر به وجود آمدند. فلزات و سیلیکات ها به خاطر دارا بودن نقطه جوش بالا این توانایی را داشتند تا در نزدیکی خورشید حالت جامد خود را حفظ کنند و همین موضوع باعث به وجود آمدن سیارات سنگی مثل عطارد, ناهید, زمین و مریخ در نزدیکی خورشید گردید. اما از آنجایی که عناصر فلزی تنها کسر گوچکی از سحابی خورشیدی را شامل میشدند این سیارات سنگی امکان رشد اکثر و بزرگتر شدن را نیافتند.

سیارات در این دیسک در اثر گرانش و جمع شدن ذرات و تشکیل اجسام بزرگتر به وجود آمدند

در برابر سیارات غول جسد گازی مثل مشتری, زحل, اورانوس و نپتون فراتر از نقطه اي بین مدار مریخ و مشتری شکل گرفتند. در این ناحیه مواد فرار به قدر کافی خنک میباشند و این امکان را یافتند تا بتوانند جامد باقی بمانند.

از آنجایی که مواد یخی تشکیل دهندۀ این سیارات بسیار اکثر از فلزات و سیلیکای سیارات سنگی داخلی بودند به این سیارات اجازه داد تا به حد کافی رشد کنند و سنگین شوند تا بتوانند اتمسفر عظیمی از هلیوم و هیدروژن را جذب کنند. مانده مواد موجود در دیسک پیش سیاره اي که تشکیل سیاره ندادند در نواحی که امروزه کمربند سیارکی, کمربند کویپر و ابر اورت خوانده میشود, جمع شدند.

اما برای درک کردن به عاملی که باعث کروی شدن سیارات گردید باید با مفهومی به اسم تعادل هیدرواستاتیک آشنا شویم; تعادل هیدرواستاتیک در اخترفیزیک به حالتی اشاره دارد که بین فشار گرمایی که از درون یک سیاره به جهت بیرون وجود دارد و فشار جرم مواد این سیاره که به سمت داخل وجود دارد تعادلی برقرار شود.

این حالت زمانی رخداد میوفتد که یک ستاره یا سیاره یا شبه سیاره به قدر کافی پرجرم شود که نیروی حاصل از گرانش این مواد باعث فشرده کردن اکثر این مواد به شکلی هندسی با بیشترین بهره وری یا به عبارت دیگر شکل کروی گردد و به طور معمول اجرام نجومی زمانی به این مرحله میرسند که قطرشان از هزار کیلومتر تجاوز کند. «هر چند این اندازه به چگالی مواد تشکیل دهندۀ انها نیز بستگی دارد»

بنا به تعریف اتحادیه بین المللی اخترشناسی «سیاره» چنین مشخصاتی دارد;

۱- به دور خورشید یا یک ستاره می‌چرخد.

۲- جرم کافی برای گرانش خود را دارد تا بر نیروهای اجسام صلب«سخت» غلبه کند و در نتیجه دارای شکلی تقریباً گرد و دارای تعادل هیدرواستاتیک هست.

۳- تمام مسیر «مدار» خود را از اجرام ریز و درشت در نزدیکی اش را پاک‌سازی کرده هست.

این سازمان هم‌چنین تعریف «سیاره کوتوله» را این چنین بیان می‌کند;

۱- به دور خورشید یا یک ستاره می‌چرخد.

۲- جرم کافی برای گرانش خود را دارد تا بر نیروهای اجسام صلب «سخت» غلبه کند و در نتیجه دارای شکلی تقریباً گرد و دارای تعادل هیدرواستاتیک هست.

۳- تمام مسیر «مدار» خود را از اجرام ریز و درشت جارو نکرده هست «آن ها جذب یا دفع نکرده» 4- قمر یک سیاره نیست.