¡Absolutamente! Al menos nuestros modelos más recientes y el conocimiento del sistema solar y la dinámica planetaria implican mucho. Se cree que los cuatro gigantes gaseosos tienen un núcleo rocoso compuesto principalmente de silicatos y metales (como la tierra y los otros planetas terrestres). Estos habrían comenzado a acumularse de manera muy similar a los otros planetas: inicialmente, las partículas pequeñas colisionan para formar otras más grandes, que a su vez chocan. Finalmente, la masa de roca y otros minerales se vuelve lo suficientemente grande como para influir en otros objetos en el campo cósmico de minas del sistema solar temprano. ¡Recién formado por el colapso de una inmensa nube de gas, había materias primas flotando por todas partes! La mayor parte de la nube salió al sol en el centro de la nube. Como tenía casi toda la masa y seguía absorbiendo hidrógeno y helio libres como locos, ¡finalmente se hizo tan grande que las presiones y temperaturas en el núcleo alcanzaron más de diez millones de grados Kelvin! Lo suficientemente caliente como para encender la fusión nuclear de hidrógeno en helio.
El sol recién formado era más débil de lo que es hoy. Sin embargo, la inmensa energía que aún generaba en ese momento y especialmente el viento solar de partículas cargadas fue suficiente para quemar / barrer el resto de esa nube de su proximidad. Esto significa que los planetas rocosos solo podrían formarse tan grandes, ya que los únicos materiales a su alrededor eran rocas / metales y no el una vez abundante gas de hidrógeno. La composición general de esa nube temprana era lo suficientemente rica en metales como para crear planetas, ¡pero todavía comprenden una cantidad muy pequeña de la nube total! Por lo tanto, la Tierra se acrecentó de esta manera, y todos los demás planetas rocosos también lo hicieron: construir sobre los únicos materiales disponibles, haciéndolos más pequeños. ¡Nos estamos acercando al corazón de su pregunta!
Ahora bien, aquí es donde radica la respuesta a su pregunta, y es la vanguardia de la teoría moderna de la formación de planetas. Aquí hay dos principios principales en funcionamiento (en realidad, mucho más, como la resonancia, pero nos mantendremos en lo básico por razones de brevedad).
- Durante el día, no puedes ver el espacio desde la tierra, pero si estás en el espacio, ¿por qué puedes ver la superficie de la Tierra? ¿Por qué los astronautas no ven el mismo color azul cuando miran hacia abajo?
- ¿La gravedad de Júpiter hace que el Sol orbite alrededor de un punto CoG fuera del Sol? Si es así, ¿cómo afecta a las distancias del Perihelio y Aphelion de la Tierra?
- ¿Crees que la Tierra y los planetas están aquí por coincidencia?
- ¿Quién llamó al planeta tierra?
- ¿Muchos asteroides que pasan dentro del campo de gravedad de la Tierra reducirían la velocidad de rotación de la Tierra? ¿Podríamos hacer que la Tierra cambie la rotación hacia atrás de esta manera?
1. Hubo muchos, muchos más protoplanetas rocosos que se formaron durante este período que los pocos que vemos hoy
2. Los restos de la nube gigante de gas en las proximidades de nuestro nuevo sol todavía permanecían en nuestro sistema solar, ¡pero no muy cerca del sol!
3. A diferencia de sus órbitas modernas y altamente estables, estos planetas / protoplanetas eran caóticos y se movían por todo el sistema solar. Los gigantes gaseosos estaban en un punto mucho más cerca del sol (¡particularmente Júpiter!)
Este sistema solar temprano estaba lejos de ser amigable; fue una vorágine infernal de bombardeos y fusiones. Al menos un centenar de protoplanetas daban vueltas alrededor del sol, e innumerables asteroides y otros cuerpos, como los primeros cometas. Estos protoplanetas no son estables, ya que no solo están sujetos a colisión, sino también a los efectos gravitacionales que los dominan. Los últimos cuatro planetas rocosos finalmente retuvieron órbitas estables alrededor del sol, mientras que otros protoplanetas rocosos chocaron contra estos para formar mundos o lunas aún más grandes (exactamente como se formaron los nuestros, la colisión de un planeta del tamaño de Marte con la Tierra, llamada Theia). Otros probablemente habrían sido arrojados directamente del sistema solar debido a las fuerzas descritas anteriormente, o incluso arrojados directamente al sol si sus órbitas se descompusieran. Por último, pero no menos importante, algunos de ellos emigraron más lejos del sol, donde todavía había mucho hidrógeno / helio gaseoso.
¡Así que probablemente puedas ver a dónde va todo esto! Estos protoplanetas rocosos, aunque son del tamaño de la tierra y otros planetas terrestres y posiblemente incluso más grandes, NO SON NADA en comparación con los planetas gigantes gaseosos actuales que todos conocemos y amamos hoy. Sin embargo, al estar formado por roca, hierro y otros elementos pesados, estos habrían sido bastante densos. Debido a una especie de efecto de “acumulación”, la mayor cantidad de hidrógeno disponible se encontró en un anillo alrededor del sol que estaba JUSTO más allá de la distancia donde el forzamiento de radiación lo habría alejado … ingrese a Júpiter.
Uno de esos mismos núcleos rocosos que se pensaba que había estado mucho más cerca del sol en los primeros días, había entrado en esta zona de hidrógeno. Un planeta por derecho propio (ya que satisface la definición de 2006 de tal), tenía suficiente masa y densidad antes o después de una mayor acumulación de sólidos, para comenzar a retener el hidrógeno gaseoso. Y de nuevo, ¡había MUCHO en la órbita particular de este proto-planeta! Una vez que comenzó a acumular hidrógeno (y algo de helio y otros elementos presentes en la nube de gas), habría habido un efecto desbocado de “bola de nieve”; lo que ahora podemos llamar proto-Júpiter era orbitar el sol y succionar la mayor cantidad de gas posible en el camino. Cuanto más material retiene, mayor es su fuerza gravitacional (se ve fácilmente en la fórmula gravitacional F = kMm / r ^ 2 donde k es la constante gravitacional, M ym son las masas de Júpiter y otro objeto masivo utilizado para determinar esta fuerza , yr siendo el radio entre ellos).
No solo se trataba de un increíble ciclo de retroalimentación positiva que cambiaría para siempre el sistema solar y la eventual evolución de la vida en la Tierra (Júpiter es muy importante para el sistema solar en muchas otras formas más allá del alcance de esta pregunta), el planeta puede haber incluso ¡Conviértete en un segundo sol si hubiera obtenido suficiente material! Su composición actual es extremadamente similar a la del sol, siendo principalmente hidrógeno y el resto principalmente helio. La única diferencia entre los dos, aparte del tamaño, la presión, etc., es la capacidad de eso con la masa más grande para comenzar la fusión nuclear. De hecho, en su mayoría hay pequeñas estrellas en el universo llamadas enanas rojas, ¡algunas de las cuales pueden ser tan bajas como el 0.05% de la masa del sol! Sin embargo, esto es aún más de 75 veces más grande que incluso Júpiter. Pero yo divago….
Júpiter se había formado, estando compuesto principalmente de gas, ya que eso era lo que había en espadas. Pero sus comienzos fueron los de un planeta terrestre rocoso. Una forma interesante de pensarlo: ¡Júpiter es un planeta terrestre rocoso como el nuestro, solo que tiene una atmósfera muy, MUY espesa! 😉 Dado que la enorme presión sobre estos gases debido a su masa tuvo que alterar radicalmente la composición química del planeta, hay muchas otras cosas extrañas en su atmósfera, a medida que avanzamos más y más hasta llegar al núcleo. Por ejemplo, ¡ese hidrógeno gaseoso finalmente está bajo tanta presión que se convierte en un líquido! ¡No cualquier líquido tampoco! Se convierte en hidrógeno METÁLICO; Un potente conductor eléctrico. Es muy probable que aún haya una capa sólida más profunda que esta. ¡Lo que sí sabemos es que Júpiter tiene una megagnetosfera INMENSA! De hecho, solo es superado por el sol y tiene implicaciones con respecto a los impactadores y los vientos solares.
Por mucho que me gusta hablar de Júpiter, es mejor que siga adelante y termine: Saturno se formó de la misma manera que Júpiter, aunque estando más allá de ese hidrógeno “extra” empujado a la órbita de Júpiter, al igual que cuando la nieve se acumula en una pila a una longitud y distancia constante. Sin embargo, todavía quedaba mucho en los restos de la nube de gas que giraba. Probablemente también contendrá un núcleo rocoso, ya que se formó de manera muy similar a Júpiter. Los dos gigantes de gas externos también TIENEN núcleos, aunque sus historias son menos seguras, se han movido hacia adentro y luego hacia el sol al menos una vez, tienen interacciones gravitacionales entre sí y entre Júpiter y Saturno que tienen y afectan estas órbitas, y también tienen y muestran resonancias orbitales (por ejemplo, un planeta puede orbitar dos veces por cada tres órbitas de otro planeta cercano). Esas resonancias pueden fortalecer una interacción gravitacional ya muy fuerte.
Los gigantes gaseosos también son fundamentalmente diferentes en otra forma importante: tienen núcleos rocosos como todos los demás, respondiendo la parte final de su pregunta; ¡SÍ, TODOS LOS PLANETAS TIENEN NÚCLEOS SÓLIDOS! Al menos eso es lo que pensamos ahora 🙂 La astronomía puede ser voluble; al igual que las órbitas planetarias, está sujeto a muchos cambios. Aunque también se cree que se han formado más cerca del sol por razones relacionadas con su composición y sus órbitas actuales / resonancia pasada, todavía estaban mucho más lejos de lo que están ahora Júpiter y Saturno. Por eso son mucho más pequeños y contienen menos hidrógeno; cuanto más lejos se encuentre del sol, menos denso se vuelve el disco giratorio de gas que formó nuestro sistema solar, por lo que hay mucho menos disponible para ser atraído por la gravedad de los núcleos rocosos de estos planetas; sin embargo, todavía HAY ALGÚN hidrógeno y helio. A diferencia de los dos primeros gigantes gaseosos, a veces se los conoce como “gigantes de hielo”. Esto se debe a que están muy lejos del sol, las temperaturas son lo suficientemente bajas como para congelar lo que serían gases en nuestro planeta, como el metano, el amoníaco, el CO2 y otros directamente de sus atmósferas. Como no hay una superficie sólida hasta llegar al núcleo, así como presiones muy altas con profundidad a pesar de sus tamaños relativamente más pequeños en comparación con Júpiter y Saturno, se cree que contienen capas de algunos de estos sólidos fuera del núcleo. Sin embargo, estarían en este estado debido a la presión y no a la temperatura.
Entonces, con este esquema de formación planetaria, con suerte podrá ver cómo y por qué los núcleos rocosos y / o metálicos tienden a ser ubicuos como núcleos planetarios, incluso en los gigantes gaseosos y de hielo. Sin embargo, tenga en cuenta que, mientras esta respuesta haya sido, hay libros escritos sobre esto y exactamente cómo y dónde se pensaba que se habían formado todos los planetas, hacia dónde migraron, sus resonancias y efectos de marea, solar influencias y muchas otras cosas que posiblemente puedan afectar si un cuerpo planetario es relativamente homogéneo o si tiene varias capas que incluyen un núcleo. Estos núcleos tampoco son necesariamente de la misma composición; aunque es probable que los metales pesados como el hierro y el níquel se hundan debido a las disparidades de densidad. Esto ocurre si el cuerpo alguna vez estuvo fundido.
¡Uf! Espero haber respondido tu pregunta!
