Come è arrivata la Terra in orbita attorno al sole?

Non sono sicuro che questo post debba essere inserito nel forum soggetto di fisica, ma questo sembra adattarsi anche qui. Ho letto un libro sulla chimica e su come l'universo è arrivato alla teoria delle stelle creando la maggior parte degli elementi di cui siamo a conoscenza. Ho iniziato a chiedermi come la Terra sia diventata in orbita attorno al Sole. Capisco che siamo in costante caduta libera verso il Sole, ma il nostro movimento ci fa "perdere" il Sole impedendoci di bruciare. Tuttavia, sono confuso su come siamo stati messi in moto in primo luogo. La mia ipotesi migliore è che siamo stati catturati dalla gravità del Sole e messi in orbita, il che significherebbe che la Terra era una volta una meteora, giusto? Se qualcuno potesse spiegare questo, sarebbe molto utile perché non riesco a trovare la risposta da nessuna parte.

Grazie

PS Sono solo una seconda media, quindi non ho molta conoscenza in astrofisica.

L'immagine era molto più pulita da 20 a 25 anni fa. Presenterò prima quella bella foto pulita. Le stelle si formano dal crollo gravitazionale di enormi nuvole di gas interstellare. Le nuvole di gas inevitabili hanno un momento angolare netto diverso da zero. Ciò costringe la nuvola di gas a cambiare forma dall'essere più o meno sferica alla forma del disco. (Perché? Questa è una domanda diversa. Chiedilo.)

Mentre questo disco protoplanetario ha continuato a alimentare la massa del protostar in crescita, ha anche posto le basi per la formazione di pianeti. La nuvola di gas era principalmente idrogeno ed elio primordiali, ma conteneva anche elementi più pesanti grazie alla fusione stellare e alle supernove nei miliardi di anni che precedettero la formazione del nostro sistema solare.

Quegli elementi più pesanti si comportano in modo abbastanza diverso rispetto all'idrogeno e all'elio. Hanno chimica. I pianeti iniziarono come microscopici ammassi di massa di questi elementi più pesanti, legati insieme chimicamente. Questi grumi microscopici si scontrano occasionalmente, formando alla fine grumi di massa più grandi. Questi gruppi più grandi a loro volta si scontrarono, formando gruppi di massa ancora più grandi. Alla fine i grumi diventarono abbastanza grandi da interagire gravitazionalmente, facendoli crescere ancora di più. Questo processo continuò, formando infine protopianeti, quindi embrioni planetari e infine pianeti.

La temperatura nel disco protoplanetario era alta vicino al protostar in formazione ma scendeva precipitosamente all'aumentare della distanza dal protostar. Ad un certo punto, i volatili come acqua, ammoniaca, metano e anidride carbonica diventano solidi come la roccia. Questa è la linea del ghiaccio, alias la linea della neve o la linea del gelo. Gli asteroidi all'interno dell'orbita di Cerere tendono ad essere rocciosi. Gli asteroidi al di fuori dell'orbita di Cerere tendono ad essere ghiacciati.

I pianeti che si formano al di fuori della linea di ghiaccio possono crescere molto rapidamente e quindi possono crescere molto, molto grandi. La roba che comprende il disco protoplanetario orbita attorno alla protostar crescente a qualcosa di diverso dalla velocità suggerita dalle leggi di Keplero grazie alla pressione di tutta quella roba nel disco. Grazie alla legge del cubo quadrato, gli oggetti più grandi non sono così soggetti a quella pressione. Quegli oggetti più grandi orbitano a un ritmo kepleriano. I pianeti che si formano al di fuori della linea del ghiaccio crescono molto rapidamente e poi raccolgono gas e ghiaccio perché stanno orbitando a una velocità diversa rispetto all'ambiente circostante. Il risultato sono giganti gassosi come Giove e Saturno e, più avanti, giganti del ghiaccio come Urano e Nettuno. La crescita planetaria è un processo molto più difficile e un processo molto più lento all'interno della linea di ghiaccio. Ecco perché Mercurio, Venere, la Terra,

Questa è la bella immagine. L'immagine non così carina:

• Perché Mercurio e Marte sono molto più piccoli di Venere e della Terra?
  Le simulazioni suggeriscono che i pianeti rocciosi dovrebbero avere più o meno le stesse dimensioni. Questo non è il caso nel nostro sistema solare, figuriamoci altrove.

• Come potrebbero essersi formati Urano e Nettuno?
  Le simulazioni non possono ricreare Urano e Nettuno alle loro attuali distanze dal Sole. Il materiale nel disco protoplanetario avrebbe dovuto essere troppo scarso a quelle distanze per formare grandi pianeti.

• Molto, molto peggio, qual è il problema con tutti gli strani esopianeti che gli scienziati hanno trovato?
  Gli scienziati hanno trovato oggetti di dimensioni di Giove in orbita molto vicino al loro sole, oggetti di dimensioni di Nettuno in orbita in cui il modello semplice avrebbe formato solo pianeti rocciosi e pianeti in orbite molto inclinate (e talvolta retrogradi) che non avevano senso.

Queste simulazioni (che sono diventate molto buone) e la pletora di esopianeti hanno spinto la teoria di come i pianeti tornano allo stadio "che è divertente". ("La frase più eccitante da ascoltare nella scienza, quella che annuncia nuove scoperte, non è" Eureka! "Ma" È divertente ... "", una citazione ampiamente attribuita a Isaac Asimov.)

La Terra era un tempo un gran numero di asteroidi e meteoriti. Gli asteroidi più grandi tirerebbero meteoriti e asteroidi più piccoli, si schianterebbero con loro e si raggrupperebbero in un ammasso sempre più grande, che alla fine divenne così pesante, che la roccia iniziò a comportarsi come un liquido sotto le pressioni, formando la sfera ordinata che la Terra è ora.

Che tutte le macerie stavano già orbitando attorno al Sole quando accadde; parte di esso arrivò dall'esterno del Sistema Solare, ma la maggior parte era solo una nebulosa di gas e altra materia che si fondeva nell'attuale sistema solare.

Per quanto riguarda "cadere e perdere" ... questa è una descrizione semi-accurata della meccanica orbitale. Tenendo conto delle distanze, "mancare" il corpo centrale è in realtà abbastanza facile; guarda il cielo di notte - alcune delle stelle più luminose sono in realtà altri pianeti nel nostro sistema. Questo è tutto - questi piccoli punti. Il sole è luminoso, ma è anche minuscolo nel cielo. C'è molto spazio da "perdere", e invece di schiantarsi, per volare in una traiettoria ellittica attorno al corpo centrale - passandolo, più veloce quando sei vicino, quindi essere espulso "dall'altra parte" per rallentare, e vola via, solo per ritornare lungo lo stesso percorso (mancante).

Ora ... come mai la Terra, e la maggior parte delle orbite dei pianeti non sono ellissi allungate, come è più comune con la maggior parte degli oggetti che si muovono casualmente nel campo gravitazionale - ma piuttosto vicino ai cerchi - questo è un argomento per una domanda diversa e un dibattito più lungo.

I sistemi planetari sono formati da nuvole di gas e polvere .

La gravità della massa della nuvola la tiene insieme; la parte più densa al centro della nuvola collassa fino a quando non è abbastanza densa da iniziare la fusione nucleare, trasformandosi in una stella.

Le cose si scontrano e si attaccano casualmente fino a quando alcune di esse non diventano abbastanza grandi da avere una gravità significativa propria. Quando quei "planetesimi" si scontrano, in media le loro orbite diventano più circolari. Dopo miliardi di anni, ti ritrovi con relativamente pochi corpi in orbite quasi circolari: i pianeti di un sistema solare.

La cattura di corpi che arrivano dall'esterno del sistema solare avviene, ma la formazione da una nuvola di gas protostellare è il modo più comune in cui si formano i pianeti.

La teoria di Nizza della formazione planetaria:

Creato a Nizza, in Francia

Risponde anche all'immagine non così carina (tranne Planet 9). All'inizio, il sole, come protostar, aspirava la massa da una nebulosa e divenne una stella che ruotava rapidamente. La materia si è appiattita in un disco (Perché? Vedi Perché alcune galassie sono piatte .) La teoria di Nizza spiega il Bombardamento tardivo pesante, dopo che la maggior parte della materia si era già coalizzata.

The Grand Tack

Circa 5 miliardi di anni fa, il bombardamento tardivo pesante avvenne quando Giove e Saturno si bloccarono in una forte risonanza, che li avvicinò al Sole. Quando ciò è accaduto, i detriti ghiacciati che erano ancora presenti nel sistema solare esterno sono stati trascinati verso l'interno del sistema solare interno. Ciò ha provocato un "Grand Attack" in buona fede sul sistema solare interno.

Il grande attacco

Il Grande Attacco è accaduto dopo che Giove è uscito dalla risonanza, lanciandolo (e Saturno) fuori nel sistema solare esterno. I detriti che ha trascinato nel sistema solare si sono chiusi in sciami di detriti che avrebbero sottratto abbastanza energia da qualsiasi super-Terra per trascinarli nel sole. I detriti rimanenti si unirono nei quattro pianeti del sistema solare interno.

Il resto della teoria è coerente con quanto già affermato da tutti gli altri

• Perché Mercurio e Marte sono molto più piccoli di Venere e della Terra?

• Qual è il problema con tutti gli strani esopianeti che gli scienziati hanno trovato?

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