,
19 tweets,
5 min read
Read on Twitter
gezegen olusumunu tetikleyen ilk dinamik sanilanin aksine kutlecekimi degil, disk halkasi boyunca akis duzensizligi (stream instability).
%99 gaz (He, H), %1 kucuk çakıl taslarindan (buz/kaya parcalarindan) mutesekkil minnos bi kontrol hacminde olup bitenler pek bilinmez..
%99 gaz (He, H), %1 kucuk çakıl taslarindan (buz/kaya parcalarindan) mutesekkil minnos bi kontrol hacminde olup bitenler pek bilinmez..
gaz ve çakıl grubu yıldız etrafındaki diskte farklı hızlarda döner. gaz daha yavaş olduğu için kayacıklar dönüş sırasında karşı rüzgara (headwind) ve yüksek sürtünme kuvvetine maruz kalır. bu yüzden de kümeleşme eğilimindedirler. yekpare kütleye hava direnci nispeten azdır.
~150km’lik bir asteroid oluştuğunda kütleçekiminin toplayıcı etkisinden bahsedebiliriz bir miktar. toplam kütle 10 dünya kütlesine eriştiği vakitse artık bu cisim “gaz toplamaya başlar”, topladıkça büyür, büyüdükçe kütleçekimi artar. 10 milyon sene içinde bir jüpiter yaratır :)
yanlış bilinenin aksine büyük ihtimalle sistemlerde gaz devleri 10 milyon sene içinde oluşurken, yakın kaya gezegenler daha sonra (100 milyon sene) oluşuyor. bizim sistemde “küçük mars” problemi ilginç.
yukarıdaki dinamikler N-body bağlamında simüle edildiğinde mars 1,5 AU mesafede en az 0,5 dünya kütlesiyle oluşması gerekirken, malumunuz kütlesi dünyanın %10’u. şurada siyah kareler kaya gezegenler, griler simülasyonun çıkardıkları. mars’ı yaratamıyor :)
adsabs.harvard.edu/abs/2009Icar..…
adsabs.harvard.edu/abs/2009Icar..…
+hot jupiters problemi. ötegezegen bulgularında gaz devlerini yıldızlarına 0,05 AU mesafede 10 günlük peryotlarda falan görüyoruz. eee? hani frost line vardı? o kadar yakında nasıl oluşabildi o koca gaz devleri? küçük mars problemi ile bu çok ilişkili.
bu iki problemi aynı anda açıklayan dinamik yörünge göç hareketleri (-orbital immigration)
özet; o ötegezegenler mevcut yerlerinde oluşmuyorlar (in-situ değil), yine frost line ötesinde oluşup, içeriye göç ediyorlar. peki bu nasıl oluyor? bu minnoş mars problemini nasıl çözüyor?
özet; o ötegezegenler mevcut yerlerinde oluşmuyorlar (in-situ değil), yine frost line ötesinde oluşup, içeriye göç ediyorlar. peki bu nasıl oluyor? bu minnoş mars problemini nasıl çözüyor?
orbital migration uzun ve çetrefilli. beş farklı mekanik var. gaz diskindeki gazın yoğunluğu, sıcaklık dağılımları ve viskozitesi başat faktörler. ben sadece >10 dünya kütleli gezegenlerin içeriye/dışarıya hareketlerini (type-II) yazayım kısaca.
o ilk 10 milyon senede disk çok yoğun. gaz kütlelerinin ve bazı ufak katı kütleciklerinin gaz devi ile girdikleri gravitasyonel etkileşim, eğer majör olarak iç bölgedeki maddenin dışarı atılması ile sonuçlanırsa aradaki bu açısal momentum transferi, gezegeni içeri doğru itecektir
bunu görmek için astrofizikçi olmaya gerek yok. buz pateni performanslarında göreceksiniz. toplam açısal momentum korunacağı için yüksek kütleli madde yörünge çapını arttırıp açısal momentum kazanırken, gaz devi momentum kaybedip yıldızına çekilecektir.
içeri çekilirken daha fazla madde/gaz temizleyecektir. işte mars, tam da jüpiter’in 10 milyon senedeki içeri girişi sonucu oradaki disk materyalini temizlemesi sebebi ile güdük kalmış olabilir. peki sonra jüpiter nasıl geri geldi mevcut yerine? bi içeri bi dışarı. maşallah :)
yıldızın kendi etrafındaki dönüşü, gezegenin yıldız etrafındaki dönüşünden daha hızlıysa, ay’ın dünyadan uzaklaşırken dünyanın kendi etrafındaki dönüşünü yavaşlatmasındaki mekanizma geçerli olur. kütleçekimi yıldızda bir şişkinlik yaratır (tidal stabilization of eccentricity)
bu şişkin kısım, yıldızın kendi etrafındaki dönüş hızına yetişemeyecektir çünkü gezegen hizasında kalacak. e gezegen yavaş olduğu için bu şişkin kısmın torku yıldızı yavaşlatma meyilinde olacaktır. yıldız açısal momentum kaybedince, bu gezegene transfer olacaktır.
açısal momentum kazanan gezegenin hem elliptik olan yörüngesi çembere yakınsayacak, hem de dışarı doğru çekilecektir. işte hot jupiters henüz ilk evrede, zamanla jüpiter’in güneşten uzağa çekilmesi, ay’ın bizden uzaklaşması gibi dışarı çekilecekler büyük ihtimalle.
peki yıldızına o kadar yakın gaz devleri nasıl oluyor da parçalanmıyorlar.
1) roche limiti içinde değiller
2) rüzgarlardan, bow shock gibi felaketlerinden korunmaları doğal. çok kuvvetli manyetik alanları + kütle çekimleri sayesinde.
lakin elbette orada oluşmaları imkansız
1) roche limiti içinde değiller
2) rüzgarlardan, bow shock gibi felaketlerinden korunmaları doğal. çok kuvvetli manyetik alanları + kütle çekimleri sayesinde.
lakin elbette orada oluşmaları imkansız
bizim sistemimizde dünya, venüs ve mars gibi çerçöplerin nasıl oluştuklarını anlamak için jüpiter ve satürn’ün ilk 100 milyon sene içinde neler yaptıklarını iyi anlamak gerekiyor. şu anda bu bağlamda en iyi iki açıklama nice solar system model ve grand tack hypothesis.
eh, tersi bir durum da sözkonusu olabilir. yani yıldız kendi etrafında yavaş, gezegen yıldızının etrafında daha hızlı dönüyorsa mesela bu gel-git şişkinliği (tidal bulge) gezegenin yarımajör eksenini düşürüp (momentumu gezegen kaybeder) yıldızına yaklaştıracaktır. #BüyükGöçler
tam olarak karşılamasa da; yukarıda kütleçekimsel gel-git kuvvet farklılıklarının yarattığı döndürme kuvvetinin (*tork) nasıl açısal momentum transferi yaptığına gerçek hayattan en makul örnek şu olabilir. tekerleği yana yatırırken uygulanan kuvvet işte o *tork’a karşılık gelir
bu tefrika üzerinden #BüyükGöçler serisine devam edeyim diyorum. disk - gezegen, gezegen - gezegenimsi, Tip-I , Tip-II , Tidal Migrations ve Kozai Hareketi olarak sınıflandırılan gezegenlerin radyal yörünge göçleri (evrimleri) astrofiziğin çalışması en zevkli dalı olabilir :-)
