Утворення планет і планетних систем

Утворення планет та планетних систем - набір процесів формування та еволюції індивідуальних планет та планетарних систем.

Цілковитого розуміння процесів формування планет та їх ролі ще немає. Узагальнюючи дані спостережень, можна стверджувати що:

• Вони утворюються ще до моменту розсіяння протопланетного диску.
• Суттєву роль в формуванні відіграє акреція.
• Збагачення важкими хімічними елементами відбувається за рахунок планетозималей.

Теорії формування

Точка відліку всіх міркувань про шляхи утворення планет - газопиловий (протопланетний) диск навколо формуючої зірки. Є два сценарії, як із нього утворюються планети.

1. Домінуючий на даний момент - акреціонний. Вважається формування з первісних планетозималей.
2. Другий полягає на тому, що планети сформувалися з первісних «згустків», внаслідок сколапсувавшихся.

Формування планети зупиняється, коли в молодій зорі розпочинаються ядерні реакції і вона розсіює протопланетний диск, за рахунок тиску сонячного вітру, ефекту Пойнтинга - Робертсона та інших.

Акреційний сценарій

Спочатку з пилу утворюються перші планетозималі. Існує дві гіпотези як це відбувається:

• Перша затверджує, що вони ростуть шляхом парного зіткнення дуже малих тіл.
• Друга, що планетозималі формуються під час гравітаційного колапсу у середній частині протопланетного газопилового диску.

У міру зростання з'являються домінуючі планетозималі, які згодом стануть протопланетами. Розрахунок темпів їх росту досить різноманітний. Базою для них слугує рівняння Сафронова:

${\displaystyle {\frac {dM}{dt}}=\pi R^{2}F_{G}\Sigma _{p}{\sqrt {\frac {GM_{*}}{a^{3}}}}}$,

де R — розмір тіла, a — радіус його орбіти, M_* — маса зорі, Σ_p — поверхнева площина планетозимальної області, а F_G — так названий параметр фокусування, ключовий у цьому рівнянні, для різних ситуацій він визначається по різному.

Джерела

1. Christoph Mordasini, Hubert Klahr, Yann Alibert, Willy Benz, Kai-Martin Dittkrist. Theory of planet formation. — 2010. — Bibcode: 2010arXiv1012.5281M.
2. Dutkevitch, Diane (1995). . Ph. D. thesis, University of Massachusetts Amherst. Архів оригіналу за 25 листопада 2007. Процитовано 23 серпня 2008. (Astrophysics Data System entry)