Gaz chang buluti gipotezasi

Quyosh sistemasi gaz va changdan iborat quyuq bulutdan hosil bo‘lgan

Quyosh tizimi qanday hosil bo‘lgani haqida fikr yurituvchi gipotezalar kosmogoniya sohasiga taalluqlidir. Kosmogoniya – nazariy astronomiyaning eng qadimgi bo‘limlaridan biri bo‘lib, u aynan Quyosh sistemasining paydo bo‘lishi va shakllanish evolyutsiyasiga oid turli gipoteza va nazariyalarni o‘zida jamlaydi.

Shunday gipotezalardan eng birinchisini nemis faylasufi Immanuil Kant (1724-1804) ilgari surgan edi va u asosan mantiqiy mulohazalarga tayangan holda, birmuncha jo‘n modelni taklif qilgan. Shunga ko‘ra, Quyosh sistemasining shakllanishiga oid dastlabki haqiqiy ilmiy gipotezani farang olimi Pyer Simon Laplas tomonidan taklif etilgan deb olinadi. Aynan Laplas, Nyutonning butun olam tortishish qonuni doirasida Quyosh sistemasidagi sayyoralarning harakat mexanizmlarini asoslab bergan.

Unga ko‘ra, Quyosh sistemasi shakllanishidan avval, Koinotning mazkur joyida quyuq tutunga o‘xshash, gaz-chang buluti mavjud bo‘lgan deb qaraladi. Ushbu tumanlikning ayrim joylari, boshqa joylarga qaraganda kattaroq zichlikka ega bo‘lgani uchun, o‘zining atrofidagi gaz-chang uyumidan massa jihatdan ham kattaroq bo‘lib borgan. Natijada, ushbu yirikroq massali zich joylar o‘z gravitatsiya vositasida, atrofdagi boshqa moddalarni o‘ziga torta boshlagan. Unga borib qo‘shilgan gaz-chang moddasi tufayli, avvalgi zich va katta massali joyning massasi yanada va yanada ortavergan. Massa ortgani sari, uning tortish kuchi ham kattalashib, u yanada ko‘proq moddani tortib olish xususiyatiga ega bo‘lib borgan. Natijada, bunday joy o‘rnida massasi ulkan va zichligi o‘ta katta bo‘lgan materiya markazlashgan va oxir oqibat u shu darajada katta zichlikka erishganki, oqibatda gravitatsion kollaps ro‘y berib, o‘sha joyda yulduz chaqnagan. Hozirda astronomlar galaktikamizning turli burchaklarida xuddi shu ssenariy asosida yangi yulduzlar tug‘ilayotganini kuzatmoqdalar.

Gaz-chang buluti markazida yulduz hosil bo‘lgach, bulutning ortib qolgan boshqa qismlari ushbu yulduz atrofida avvaliga xaotik harakat qilib, hamma yo‘nalishda uchib yurgan. Lekin, vaqt o‘tishi bilan, markaziy yulduz gravitatsiyasi ta’sirida ushbu gaz-chang buluti asta-sekin bir yo‘nalishda aylana boshlagan va yulduzga nisbatan muayyan burchak momenti bilan harakat miqdoriga ega bo‘lgan. Impuls momentining saqlanish qonuniga ko‘ra, mazkur gaz-chang bulutining borgan sari markazga tomon siqilib (kondensatsiyalanib) borishi natijasida, materiyaning markaziy nuqta (yulduz) atrofida aylanishining burchak tezligini ortib boradi. Oqibatda, gaz-chang buluti kollapsining yakuniy bosqichida, uning asosiy massasi markaziy nuqtada, ya'ni, yulduzda jamlanib, qoldiq juda kam qismi esa, uning ekvatorial tekisligi bo‘ylab periferik fazoda sochilib ketadi. Bu jarayon, endi hosil bo‘lgan chaqaloq yulduzning o‘z o‘qi atrofida aylanishi yo‘nalishida markazdan qochma kuch ta’sirida, qoldiq moddaning ham muayyan markazlar atrofida jamlanishi bilan davom etadi. Ushbu qoldiq moddaning markazlashuvidan esa sayyoralar hosil bo‘ladi. Sayyoraning ilk hosil bo‘lish jarayonida uni protoplaneta deyiladi. Hosil bo‘layotgan sayyoralarning o‘lchamlari uning yulduzga nisbatan qancha masofada shakllana boshlaganiga bog‘liq bo‘ladi. Markaziy yulduzga yaqin joylashgan hududlarda hosil bo‘layotgan sayyoralarda yengil va oson eriydigan moddalar shakllanishning ilk bosqichidayoq fazoga tarqab ketadi. Chunki, yulduz qa’rida boshlangan termoyadro reaksiyasi issiqligi ta’sirida, protoplanetadagi barcha uchuvchan va eruvchan moddalar erib, bug‘lanib ketadi. Natijada, yulduzga eng yaqin joylarda hosil bo‘lgan sayyoralar asosan, qattiq jinsli moddalardan yig‘ilgan, og‘ir elementlar asosida shakllangan bo‘ladi. Yer turidagi ichki sayyoralar, ya'ni, Merkuriy, Venera, Yer va Mars aynan shunday sayyoralardir.

Umuman olganda, agar zamonaviy kompyuter modellashtirish asosida tekshirilsa, ushbu bayon qilingan ssenariy asosidagi rivojlanish birmuncha g‘alati ko‘rinadi. Bir tomondan, moddaning protoplaneta yadrosi atrofida markazlashib yig‘ilib borishi asosida hozirgi singari sayyoralarning shakllanishini kompyuter modeli ham tasdiqlaydi; biroq, aynan shu modelga ko‘ra, Yer turidagi, ya'ni, qattiq jinsli sayyoralar soni hozirgidan ko‘proq bo‘lishi kerak ekan. Modelning ko‘rsatishicha, Quyosh sistemasining ilk shakllanish bosqichlarida o‘lchami Marsdek keladigan protoplanetalardan kamida 10-12 ta shakllangan bo‘lishi kerak edi. Biroq, biz bugungi kunda, bunday sayyoralar soni atiga 4 ta ekanini yaxshi bilamiz. Taxminlarga ko‘ra, agar shunday protoplanetalar haqiqatan ham shakllangan bo‘lsa, demak, Quyosh tizimi paydo bo‘lgan ilk zamonlarda ularni boshqa yirikroq sayyoralar, yoki, markaziy yulduzning o‘zi «yutib» yuborgan; yoki, Yupiterning gravitatsiya maydoni ta’sirida, ular sistemaning eng chetki ovloq joylariga uloqtirib tashlangan bo‘lsa kerak. Shunga binoan, hozirgi kunda, o‘sha protoplanetar moddaning asosiy qismi Quyosh tizimining eng chetki hududlarida – Oort buluti yaqin atrofida aylanayotgan bo‘lsa kerak deb hisoblanadi.

Yerimizning yagona tabiiy yo‘ldoshi – Oy ham aksar astronomlar tomonidan Yer tipidagi mustaqil sayyora deb qaraladi. Lekin, so‘nggi ma’lumotlarga tayanadigan bo‘lsak, Oyning paydo bo‘lishida ulkan kosmik to‘qnashuv asosiy omil bo‘lgani oydinlashmoqda. Ya'ni, unga ko‘ra, Yer sayyorasi endi-endi shakllangan zamonlarda, unga o‘lchami Marsdek keladigan boshqa bir yirik osmon jismi kelib urilgan va natijada, sayyoramizdan ulkan miqdorda modda yon-atrofga sochilib ketgan. Keyinchalik bu modda Yer atrofida disk hosil qilib aylana boshlagan va asta-sekinlik bilan markazlashib uyum holida yig‘ilib, bora-bora Oyga aylangan. Umuman olganda, Quyosh tizimi hali yosh bo‘lgan ilk zamonlarda bu kabi kosmik to‘qnashuvlar tez-tez sodir bo‘ladigan hodisa edi. Quyosh tizimidagi sayyoralarning o‘z o‘qi atrofida aylanish tezliklari, boshqacha aytganda, sutkaning davomiyligi turlicha ekanini ham aynan shu faraz bilan izohlanadi. Masalan, Venerada sutkalik aylanish noyob tarzda namoyon bo‘ladi: bu sayyoraning o‘z o‘qiga nisbatan aylanishi retrograd tarzda bo‘lib, ya'ni, qolgan sayyoralarga nisbatan, o‘z o‘qi atrofida teskari tomonga aylanadi. Bunga sabab, sayyoraga kelib urilgan yirik osmon jismlari, xususan, o‘sha protoplanetalarning qanday burchak ostida kelib zarba bergani bilan bog‘lash mumkin. Sababi, sayyoraning o‘z o‘qi atrofida aylanishining yakuniy tezligi va yo‘nalishi, unga kelib urilgan jismlarning impulslari yig‘indisidan hosil bo‘ladi.

Quyosh tizimi shakllana boshlagan ilk davrlarda markaziy yulduzdan anchayin olis masofalarda harorat unchalik yuqori bo‘lmagan va shu sababli ham, bu joylarda o‘zgacharoq tipdagi sayyoralar shakllangan. Bu joydagi harorat, nisbatan yengil kimyoviy elementlarning ham zichlashib, markazlashgan holda kondensatsiyalanishiga yoki kristallanishiga sharoit yaratgan va ulkan massali va yirik hajmli, qattiq kristallardan iborat yadro atrofida ulkan miqdorda gaz jamlangan gigant sayyoralar hosil bo‘lgan. Favqulodda ulkan gravitatsiya maydoni tufayli, bu protosayyoralar o‘z yaqin atrofidagi gaz buluti qoldiqlarini hammasini o‘ziga tortib olgan. Asosan vodorod va geliydan iborat o‘ta yengil gazlar ushbu sayyoralarning asosiy materiyasini tashkil qiladi. Yupiter, Saturn, Uran va Neptundan iborat ulkan gaz gigantlari shu tariqa shakllangan. Yer tipidagi sayyoralar bilan taqqoslaganda, ularning o‘lchami favqulodda yirik bo‘lgan bilan, biroq, ularning zichligi nihoyatda kichikdir. Masalan, Saturn zichligi shu darajada pastki, u suvda cho‘kmay qalqib yuradigan po‘kakdek siyrakdir. Zamonaviy gipotezalarga ko‘ra, ushbu gaz gigantlarining qoq o‘rtasida o‘lchami Yerdek keladigan qattiq yadro moddasi mavjud bo‘lishi mumkin.

Pluton alohida ahamiyatga molik osmon jismdir. U eng so‘nggi kashf qilingan «haqiqiy» sayyoralardan biri bo‘lib, o‘lchamlariga ko‘ra, uni Yer tipidagi sayyoralar tasnifiga kiritish o‘rinli bo‘ladi. Uzoq yillar mobaynida olimlar Plutonni Quyosh sistemasi Koinotda «tutib olgan» tashqi jism bo‘lsa kerak deb hisoblashgan. Chunki, u Neptun orbitasidan ham narida joylashganiga qaramay, qattiq jinsli sayyora bo‘lib, gipoteza esa bu hududda materiya bunday yirik uyumga birlasha olmasligini va Yer tipidagi sayyora hosil bo‘la olmasligini bildirar edi. Shu sababga ko‘ra, olimlar Plutonning qanday qilib paydo bo‘lganini tushunolmay xunob bo‘lishgan. Biroq, 1990-yillarda astrofiziklar tomonidan ochilgan «Koyper belbog‘i» astronomlarni ushbu gipoteza va farazlarni boshqatdan ko‘rib chiqishga undadi. Koyper belbog‘i – Quyosh tizimining eng chetki hududlarini qamrab olgan va juda cho‘zinchoq orbita bo‘ylab aylanadigan asosan mayda osmon jismlaridan tashkil topgan belbog‘ bo‘lib, xuddi, Mars va Yupiter oralig‘idagi asteroidlar halqasiga o‘xshab ketadi. Koyper belbog‘i – Quyoshga davriy yaqinlashadigan kometalarning ham manbai ekani aniqlangan. Pluton esa, ushbu belbog‘dagi yuzlab sondagi nisbatan yirikroq jismlarining oddiy bir vakili ekan xolos. Bu hududda o‘lchami Pluton singari bo‘lgan yana kamida 5 ta osmon jismi aniqlangan. Astronomlar bu kabi yirikroq, osmon jismlarini «mitti sayyoralar» deb atay boshlashgan.

Quyosh sistemasining shu kabi mavjud kuzatilayotgan xarakteristikalari ushbu bayon qilingan gaz-chang buluti gipotezasiga juda yaxshi mos tushadi. Xususan, ichki sayyoralarning og‘ir elementlardan tashkil topgan va yaxshi kondensatsiyalangan tarkibiy tuzilishi; tashqi sayyoralarning esa asosan yengil elementlarda tashkil topganligi va ulkan hajmlari; barcha sayyoralarning Quyosh atrofida bir xil yo‘nalishda aylanishi kabilar aynan shunga dalildir. 1995-yilda astronomlar tomonidan, boshqa yulduz tizimlarida ham sayyoralar sistemasi mavjudligi haqidagi ilk ma’lumotlar olingan. Bu ma’lumotlar yulduzlarning fazodagi joylashuvining, o‘ziga ta’sir qilayotgan sayyoralarning gravitatsiyasi tufayli siklik o‘rta statistik o‘zgarishlari, hamda, yulduzlar atrofidagi sayyoralar tufayli, uning qarshisidan sayyora o‘tayotganda, yulduz yorqinligining o‘zgarishi natijasidan bilib olingan. (Yulduz qarshisidan siklik ravishda sayyora o‘tishi – tranzit deyiladi va bu usulni o‘zini ham tranzit usuli deyiladi). O‘zga yulduz tizimlarida aniqlangan sayyoralarni fanda ekzosayyoralar deyiladi. Hozirgacha aniqlangan ekzosayyoralar ichida o‘lchami va o‘z yulduziga nisbatan joylashuviga ko‘ra Yerga o‘xshaydigan bir nechtasi aniqlangan. Biroq, topilgan ekzosayyoralarning katta qismi, o‘z yulduziga juda-juda yaqin (Merkuriy orbitasidan ham yaqin bo‘lgan) masofada aylanishi, hamda, ularning orbitasi o‘ta cho‘zinchoq ellips ekani bilan ham qiziq va g‘alati. Ma’lumki, Quyosh sistemasining katta sayyoralarining orbitasi garchi ellips shalida bo‘lsa-da, biroq u aylana shakliga juda yaqin va uning ellips ekani deyarli bilinmaydi. Boz ustiga, aniqlangan ayrim ekzosayyoralarning o‘z yulduzi atrofida aylanish davriyligi favqulodda shiddatli bo‘lib, ba’zilari atiga bir necha kun ichida o‘z yulduzini aylanib chiqib bo‘ladi.

O‘zga yulduzlar atrofidagi sayyoralar sistemasidan tashqari, astronomlar bugungi kunda shuningdek bir nechta yulduz atrofida endi-endi quyulib, sayyoralar shakllanish bosqichiga kirgan diskdan iborat gaz-chang bulutini ham kashf qilishgan. Bu esa, Laplasning gaz-chang buluti borasidagi gipotezasi amaliy kuzatuvlar bilan juda yaxshi mos tushayotgani, hamda, demakki, haq bo‘lib chiqishi ehtimoli yuqoriligiga dalolat qiladi.

Bizni ijtimoiy tarmoqlarda ham kuzatib boring:

Feysbukda: https://www.facebook.com/Orbita.Uz/