सूर्य के विकिरण के कारण सौर मंडल के ग्रहों में फेरबदल हुआ

जनता से रिश्ता वेबडेस्क। सौर मंडल के शुरुआती वर्षों में, अभी भी बनने वाले विशाल ग्रहों को दरकिनार कर दिया गया, एक करो-सी-डू किया और फिर अपने एक साथी को सूर्य के गुरुत्वाकर्षण की समझ से दूर कर दिया। चीजें बस गईं, और हमारी ग्रह प्रणाली अपने अंतिम विन्यास में थी।

क्या ट्रिगर हुआ कि ग्रहों में फेरबदल अज्ञात है। अब, कंप्यूटर सिमुलेशन से पता चलता है कि युवा सूर्य के गर्म विकिरण ने गैस और धूल की ग्रह बनाने वाली डिस्क को वाष्पित कर दिया, जिससे विशाल ग्रहों की कक्षाओं में गड़बड़ी हुई, शोधकर्ताओं ने 28 अप्रैल की प्रकृति में रिपोर्ट की।

नतीजतन, चार सबसे बड़े ग्रह लगभग 4.6 अरब साल पहले सौर मंडल के जन्म के 10 मिलियन वर्षों के भीतर अपने अंतिम विन्यास में हो सकते हैं। यह पिछले कार्य द्वारा सुझाए गए 500 मिलियन वर्षों की तुलना में बहुत तेज है।

कंप्यूटर सिमुलेशन में टीम ने जिस ग्रह-शफलिंग तंत्र को उजागर किया है, वह बहुत ही नवीन है, एक खगोल भौतिकीविद् नेल्सन न्डुगु कहते हैं, जो दक्षिण अफ्रीका के पोचेफस्ट्रूम में नॉर्थ-वेस्ट यूनिवर्सिटी और अरुआ, युगांडा में मुनि विश्वविद्यालय में ग्रह प्रणाली बनाने का अध्ययन करते हैं। "इसमें बहुत बड़ी क्षमता है।"

सबूतों के ढेर, जिसमें एक्स्ट्रासोलर ग्रहीय प्रणालियों के गठन (एसएन: 7/2/18) के अवलोकन शामिल हैं, ने पहले ही संकेत दिया था कि हमारे सौर मंडल के प्रारंभिक इतिहास में कुछ ने विशाल ग्रहों की कक्षाओं को गड़बड़ कर दिया था, जिसे वैज्ञानिक विशाल-ग्रह अस्थिरता कहते हैं (एसएन: 5/25/05)।

ईस्ट लांसिंग में मिशिगन स्टेट यूनिवर्सिटी के एक ग्रह वैज्ञानिक सेठ जैकबसन कहते हैं, "विशाल-ग्रह अस्थिरता के सबूत वास्तव में मजबूत हैं।" "यह बाहरी सौर मंडल की कई विशेषताओं की व्याख्या करता है," वे कहते हैं, जैसे नेप्च्यून से परे बड़ी संख्या में चट्टानी वस्तुएं जो कुइपर बेल्ट (एसएन: 12/31/09) बनाती हैं।

यह पता लगाने के लिए कि किस अस्थिरता ने ट्रिगर किया, जैकबसन और उनके सहयोगियों ने हजारों तरीकों से कंप्यूटर सिमुलेशन चलाए जो कि प्रारंभिक सौर मंडल विकसित हो सकते थे। सभी की शुरुआत एक युवा तारे और तारे के चारों ओर गैस और धूल की एक ग्रह बनाने वाली डिस्क से हुई। इसके बाद टीम ने डिस्क मापदंडों को बदल दिया, जैसे कि इसका द्रव्यमान, घनत्व और यह कितनी तेजी से विकसित हुआ।

सिमुलेशन में अभी भी बनने वाले विशाल ग्रह शामिल हैं - उनमें से पांच, वास्तव में। खगोलविदों को लगता है कि यूरेनस और नेपच्यून के अलावा एक तीसरा बर्फ विशाल, मूल रूप से सौर मंडल का सदस्य था (एसएन: 4/20/12)। बृहस्पति और शनि इन विशाल ग्रहों की अंतिम गणना करते हैं।

जब सूर्य आधिकारिक तौर पर एक तारा बन गया, यानी, जिस क्षण उसने अपने मूल में हाइड्रोजन जलाना शुरू किया - लगभग 4.6 बिलियन साल पहले - इसका पराबैंगनी उत्सर्जन डिस्क की गैस से टकराता, इसे आयनित करता और इसे हजारों डिग्री तक गर्म करता। "यह एक बहुत अच्छी तरह से प्रलेखित प्रक्रिया है," जैकबसन कहते हैं। जैसे ही गैस गर्म होती है, यह फैलती है और डिस्क के भीतरी भाग से शुरू होकर तारे से दूर बहती है।

"डिस्क अपनी गैस को अंदर से बाहर फैलाती है," चीन के हांग्जो में झेजियांग विश्वविद्यालय के एक खगोल भौतिकीविद् बेइबेई लियू कहते हैं। उन्होंने और जैकबसन ने नए शोध में फ्रांस में लेबरटोएयर डी'स्ट्रोफिजिक डी बोर्डो के खगोलविद सीन रेमंड के साथ सहयोग किया।

टीम के सिमुलेशन में, जैसे ही डिस्क का आंतरिक भाग घुल जाता है, वह क्षेत्र द्रव्यमान खो देता है, इसलिए एम्बेडेड, स्थिर बनाने वाले ग्रह उस क्षेत्र से कम गुरुत्वाकर्षण महसूस करते हैं, जैकबसन कहते हैं। लेकिन ग्रह अभी भी डिस्क के बाहरी क्षेत्र से उतनी ही मात्रा में खिंचाव महसूस करते हैं। यह गुरुत्वाकर्षण टोक़, जैसा कि टीम कहती है, एक पलटाव प्रभाव को ट्रिगर कर सकता है: "मूल रूप से, ग्रह प्रवास करते हैं, और वे इस डिस्क के [आंतरिक] किनारे तक पहुंच जाते हैं, और वे अपने प्रवास को उलट देते हैं," लियू कहते हैं।

बृहस्पति के बड़े द्रव्यमान के कारण, यह ज्यादातर अप्रभावित रहता है। हालाँकि, शनि बाहर की ओर और उस क्षेत्र में चला जाता है, जो सिमुलेशन में, तीन बर्फ के विशाल ग्रहों को धारण करता है। उस क्षेत्र में भीड़ हो जाती है, लियू कहते हैं, और निकट ग्रहों की बातचीत का पालन करते हैं। लियू कहते हैं, एक बर्फ का विशालकाय सौर मंडल से पूरी तरह से बाहर हो जाता है, यूरेनस और नेपच्यून सूर्य से थोड़ा आगे निकल जाते हैं, और "वे धीरे-धीरे हमारे सौर मंडल के विन्यास के करीब की कक्षाओं का निर्माण करते हैं।"

अपने कंप्यूटर सिमुलेशन में, शोधकर्ताओं ने पाया कि जैसे ही सूर्य का विकिरण डिस्क को वाष्पित करता है, ग्रहों में लगभग हमेशा फेरबदल होता है। "हम इस अस्थिरता से बच नहीं सकते," जैकबसन कहते हैं।

अब जब शोधकर्ताओं को इस बात का अंदाजा हो गया है कि इस सौर मंडल में फेरबदल का कारण क्या हो सकता है, तो अगला कदम यह अनुकरण करना है कि डिस्क का वाष्पीकरण अन्य वस्तुओं को कैसे प्रभावित कर सकता है।

जैकबसन कहते हैं, "हमने विशाल ग्रहों पर वास्तव में बहुत अधिक ध्यान केंद्रित किया है, क्योंकि उनकी कक्षाएँ मूल प्रेरणा थीं।" "लेकिन अब, हमें यह दिखाने के लिए अनुवर्ती कार्य करना होगा कि यह ट्रिगर तंत्र छोटे निकायों से कैसे संबंधित है।"