top of page

Astrofizičari nobelovci

Zašto svemirski objekti imaju diskove?

Mnogi objekti u svemiru imaju prstenje plina i prašine. Koji su fizikalni procesi razlog za to da se materijal oko tih objekata odlučio poleći baš u obliku diska?

diskovi.jpg

Mnogi nebeski objekti koje opažamo u Svemiru imaju diskove i prstenje plina i prašine. Slika prikazuje samo tri od mnogobrojnih svemirskih primjera: Saturn, Sunčev sustav i patuljasta spiralna galaksija NGC 5949. Izvori ilustracija: Saturn - NASA/JPL-Caltech/SSI, Sunčev sustav - NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC), Galaksija NGC 5949 - ESA/Hubble & NASA

Planetarni sustavi su jedan od primjera nebeskih objekata s diskovima koji se sastoje od središnje zvijezde te planeta, patuljastih planeta, prirodnih satelita, asteroida, kometa i međuplanetarnih čestica prašine i plina. No, zašto svi planeti u Sunčevom sustavu leže baš u istoj ravnini (disku) i u njoj kruže oko Sunca?

Cijeli proces razvoja planetarnog sustava kao što je Sunčev sustav započinje u međuzvjezdanom oblaku plina i prašine gdje, pod utjecajem gravitacijskog sažimanja, materijal tog oblaka započinje upadati prema sredini. No, taj oblak ima i neku svoju brzinu kojom se u trenutku sažimanja giba kroz galaksiju. Zbog kombinacije te početne brzine i gravitacijskog sažimanja, dolazi do rotacije oblaka oko samog svog središta.

To se događa jer vrijedi zakon očuvanja kutne količine gibanja. On kaže da, ukoliko tijelo koje je prije bilo raširenije postane skupljenije, njegova će se brzina rotacije povećati. Jedan od primjera tog zakona očuvanja je klizačica koja izvodi piruetu: u trenutku kada su joj ruke i noga raširene, ona kruži manjom brzinom nego kada ih privuče prema svojem tijelu.

Međuzvjezdani oblak, od kojeg će nastati planetarni sustav, gravitacijski se sažima i počinje rotirati oko središta. Što se više oblak sažima, rotira sve brže oko svoga središta.

No, čestice tog oblaka (unutar njega samoga) gibaju se nasumično, u svim smjerovima. Nakon što prođe dovoljno vremena, gibanja u smjeru okomitom na ravninu diska će se poništiti i sve će se čestice slegnuti u tanak disk koji rotira oko središta mase cijelog sustava.

Kasnije u procesu razvoja planetarnog sustava, plin i prašina u samom središtu zagrijat će se dovoljno da započnu nuklearni procesi fuzije vodika u helija čime će mlada zvijezda započeti svoj život. Od ostatka materijala u disku, nastat će planeti i sva ostala nebeska tijela koja opažamo u planetarnim sustavima kao što je i naš Sunčev sustav.


 

planetarni_sustavi.jpg
Na slici je ilustracijom prikazan proces sažimanja međuzvjezdanog oblaka plina i prašine i postupna transformacija u planetarni sustav (gledano odozgo prema dolje). Izvor slike: Lincoln Learning Solutions, Formation of the Planets, youtube
bottom of page