V mestu je nov tip planeta, čeprav ga ne boste našli v starih sončnih sistemih, kot je naš. Je bolj faza tvorbe, ki jo lahko preletijo planeti, kot je Zemlja. In njegov obstoj pomaga razložiti odnos med Zemljo in našo Luno.
Nova vrsta planeta je ogromna vrteča se krofi v obliki vroče izparene kamnine, ki se oblikuje, ko se predmeti velikosti planeta med seboj razbijajo. Zakonca Lock, študentka na univerzi Harvard, Simon Lock, študentka na univerzi Harvard, in Sarah Stewart, profesorica na oddelku za zemeljske in planetarne znanosti na kalifornijski univerzi, Davis, recimo, da je bila Zemlja nekoč sinestija.
Trenutna teorija planetarne tvorbe poteka takole: Ko se oblikuje zvezda, se preostali material giblje okoli zvezde. Ta preostali material se imenuje protoplanetarni disk. Material se strdi v večja telesa, ko se manjši trčijo in združijo.
Ko se trupla večajo in povečujejo, postane sila njihovih trkov večja in večja, in ko se dve veliki telesi trčita, se njihov kamniti material stopi. Nato se novo ustvarjeno telo ohladi in postane sferično. Razume se, da so se tako oblikovali Zemlja in drugi kamniti planeti v našem Osončju.
Lock in Stewart sta si ogledala ta postopek in vprašala, kaj bi se zgodilo, če bi se nastalo telo hitro zavrtelo.
Ko se telo vrti, začne veljati zakon ohranitve kotnega momenta. Ta zakon pravi, da se bo predenje zavrtelo, dokler ga zunanji navor ne upočasni. Razlaga tega pomaga pogosto uporabljen primer figurnega drsanja.
Če ste že kdaj gledali figurce in jih še niste, so njihova dejanja zelo poučna. Ko se en sam drsalec hitro vrti, iztegne roke, da upočasni hitrost vrtenja. Ko zloži roke nazaj v svoje telo, spet pospeši. Ohranjen je njen kotni zagon.
Ta kratek video prikazuje drsalce in fiziko v akciji.
Če ne marate drsanja, ta s pomočjo Zemlje razlaga kotni zagon.
Sedaj vzemite primer s par drsalcev. Ko se oba obrneta in se oba združita, tako da se držita za roke in roke, se njihov kotni zagon združi in ohrani.
Zamenjajte dva drsalca z dvema planetoma in to sta želela modelirati dva znanstvenika, ki sta v raziskavi. Kaj bi se zgodilo, če bi dve veliki telesi z visoko energijo in velikim kotnim zagonom trčili med seboj?
Če bi imeli dve telesi dovolj visoke temperature in dovolj visok kotni zagon, bi se oblikovala nova vrsta planetarne strukture: sinestija. "Ogledali smo si statistiko velikanskih vplivov in ugotovili, da lahko tvorijo povsem novo strukturo," je dejal Stewart.
"Ogledali smo si statistiko velikih vplivov in ugotovili, da lahko tvorijo povsem novo strukturo." - profesorica Sarah Stewart, katedra za zemeljske in planetarne vede na kalifornijski univerzi v Davisu.
Kot je pojasnjeno v sporočilu za javnost UC Davis, da bi lahko nastala sinestija, bo del izhlapenega materiala ob trku šel v orbito. Ko je krogla trdna, se vsaka točka na njej vrti z enako hitrostjo, če ne z isto hitrostjo. Ko pa del materiala izhlapi, se njegova prostornina razširi. Če se dovolj razširi in če se giblje dovolj hitro, zapusti orbito in tvori ogromno disko oblikovano sinestijo.
Druge teorije so predlagale, da bi dve dovolj veliki telesi po trčenju lahko tvorili kroglo staljene mase v orbiti. Toda če bi imeli dve telesi dovolj visoke energije in temperature, da bi izparili del kamnine, bi nastala sinestija zasedla veliko večji prostor.
"Glavna težava pri iskanju sinestij okoli drugih zvezd je, da ne trajajo dolgo. To so prehodni, razvijajoči se predmeti, ki nastanejo med nastajanjem planeta. " - profesorica Sarah Stewart, UC Davis.
Te sinteze verjetno ne bi trajale zelo dolgo. Hitro bi se ohladili in kondenzirali nazaj v skalnata telesa. Za telo, velikost Zemlje, bi lahko sinestija trajala le sto let.
Struktura sinestije osvetli, kako nastajajo lune. Zemlja in Luna sta po sestavi zelo podobni, zato je verjetno, da sta nastala kot posledica trka. Mogoče je, da sta se Zemlja in Luna oblikovala iz iste sinestije.
Te sinteze so bile modelirane, vendar jih niso opazili. Vendar bo James Webb vesoljski teleskop imel moč pokukati v protoplanetarne diske in opazovati, kako se oblikujejo planeti. Bo opazoval sinestijo?
"To so prehodni, razvijajoči se predmeti, ki nastanejo med nastajanjem planetov." - profesorica Sarah Stewart, UC Davis
Sara e Stewart iz UC Davis, ena izmed znanstvenikov, ki stoji za to raziskavo, nam je v e-poštni izmenjavi e-poštnih sporočil s Space Magazina povedala, da je "glavna težava pri iskanju sinestij okoli drugih zvezd v tem, da ne trajajo dolgo. To so prehodni, razvijajoči se predmeti, ki nastanejo med nastajanjem planeta. "
"Tako je najboljša stava za iskanje skalne sinestije mladi sistemi, kjer je telo blizu zvezde. Na planetih velikanskih plinov lahko tvorijo sinestijo za obdobje njihovega nastanka. Bližimo se temu, da bomo lahko slikali planetarne diske v drugih zvezdnih sistemih. "
Ko bomo lahko opazovali planete, ki se tvorijo v njihovih obodnih diskih, bomo morda ugotovili, da so sinestije pogostejše kot redke. V resnici lahko planeti večkrat preidejo fazo sinestije. Doktor Stewart nam je dejal, da "Glede na statistične podatke, predstavljene v našem prispevku, pričakujemo, da je večina (več kot polovica) skalnih planetov, ki se tvorijo na podoben način kot Zemlja, v velikanski udarni fazi akrekcije enkrat ali večkrat postala sinestja. ”
