20 से 25 साल पहले तस्वीर बहुत साफ थी। मैं उस अच्छी साफ तस्वीर को पहले प्रस्तुत करूँगा। इंटरस्टेलर गैस के विशाल बादलों के गुरुत्वीय पतन से सितारे बनते हैं। अपरिहार्य रूप से उन गैस बादलों में कुछ शुद्ध गैर-शून्य कोणीय गति होती है। यह गैस के बादल को डिस्क के आकार के कम या ज्यादा गोलाकार होने से आकार बदलने के लिए मजबूर करता है। (क्यों? यह एक अलग सवाल है। इसे पूछें।)
जबकि यह प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क बढ़ते हुए प्रोटोस्टार को बड़े पैमाने पर खिलाती रही, इसने ग्रहों के निर्माण के लिए भी चरण निर्धारित किया। गैस बादल ज्यादातर प्राइमर्डियल हाइड्रोजन और हीलियम था, लेकिन इसमें अरबों वर्षों में तारकीय संलयन और सुपरनोवा के कारण भारी तत्व शामिल थे जो हमारे सौर मंडल के गठन से पहले थे।
वे भारी तत्व हाइड्रोजन और हीलियम की तुलना में काफी अलग व्यवहार करते हैं। उनमें रसायन है। इन भारी तत्वों के द्रव्यमान के सूक्ष्म गुच्छों के रूप में ग्रहों की शुरुआत रासायनिक रूप से एक साथ हुई। ये सूक्ष्म गुच्छे कभी-कभी टकराते हैं, अंततः द्रव्यमान के बड़े गुच्छे बन जाते हैं। बदले में ये बड़े गुच्छे एक दूसरे से टकराते हैं, जिससे द्रव्यमान के बड़े गुच्छे भी बनते हैं। आखिरकार क्लंप काफी बड़े हो गए कि उन्होंने गुरुत्वाकर्षण पर बातचीत की, जिससे वे और भी बड़े हो गए। यह प्रक्रिया जारी रही, अंततः प्रोटोप्लेनेट और फिर ग्रहों के भ्रूण और अंत में ग्रहों का निर्माण हुआ।
प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क में तापमान बनाने वाले प्रोटोस्टार के पास उच्च थे, लेकिन प्रोटोस्टार से बढ़ती दूरी के साथ तेजी से गिरा। कुछ बिंदु पर, पानी, अमोनिया, मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड जैसे वाष्पशील चट्टान के रूप में ठोस हो जाते हैं। यह बर्फ रेखा, उर्फ बर्फ रेखा या ठंढ रेखा है। सेरेस की कक्षा के अंदर के क्षुद्रग्रह चट्टानी हैं। सेरेस की कक्षा के बाहर के क्षुद्रग्रह बर्फीले होते हैं।
बर्फ रेखा के बाहर बनने वाले ग्रह बहुत जल्दी विकसित हो सकते हैं और फिर वे बहुत बड़े, बहुत बड़े हो सकते हैं। वह सामान जिसमें प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क शामिल होती है, जो केप्लर के नियमों द्वारा सुझाई गई दर के अलावा किसी अन्य चीज में बढ़ते हुए प्रोटेस्टार की परिक्रमा करता है, जो डिस्क में मौजूद सभी चीजों के दबाव के लिए धन्यवाद करता है। स्क्वायर-क्यूब कानून के लिए धन्यवाद, बड़ी वस्तुएं उस दबाव के अधीन नहीं हैं। वे बड़ी वस्तुएं केप्लर की दर से परिक्रमा करती हैं। बर्फ रेखा के बाहर बनने वाले ग्रह बहुत तेज़ी से बढ़ते हैं और फिर गैस और बर्फ को ऊपर उठाते हैं क्योंकि वे तात्कालिक परिवेश से अलग गति से परिक्रमा करते हैं। इसका परिणाम बृहस्पति और शनि जैसे गैस दिग्गज और आगे यूरेनस और नेपच्यून जैसे बर्फ के दिग्गज हैं। ग्रहों की वृद्धि बर्फ रेखा के अंदर बहुत अधिक कठिन प्रक्रिया और बहुत धीमी प्रक्रिया है। इसीलिए बुध, शुक्र, पृथ्वी,
वह सुंदर चित्र है। इतनी सुंदर तस्वीर नहीं:
शुक्र और पृथ्वी की तुलना में बुध और मंगल इतने छोटे क्यों हैं?
सिमुलेशन का सुझाव है कि चट्टानी ग्रहों को कमोबेश एक ही आकार का होना चाहिए। हमारे अपने सौर मंडल में ऐसा नहीं है, अकेले कहीं और चलो।
यूरेनस और नेपच्यून कैसे बन सकते थे?
सूर्य से वर्तमान दूरी पर यूरेनस और नेपच्यून को सिमुलेशन दोबारा नहीं बना सकते हैं। प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क की सामग्री को बड़े ग्रहों को बनाने के लिए उन दूरी पर बहुत कम होना चाहिए था।
बहुत, बहुत बुरा, सभी अजीब exoplanets वैज्ञानिकों के साथ क्या सौदा है?
वैज्ञानिकों ने बृहस्पति के आकार की वस्तुओं को अपने सूर्य के बहुत करीब से परिक्रमा करते हुए पाया है, नेप्च्यून के आकार की वस्तुएं परिक्रमा करते हुए जहां सरल मॉडल में केवल चट्टानी ग्रह होते हैं, और उच्च झुकाव वाले (और कभी-कभी प्रतिगामी) कक्षाओं में ग्रहों का कोई मतलब नहीं होता है।
इन सिमुलेशन (जो बहुत अच्छे हो गए हैं) और एक्सोप्लेनेट्स के ढेरों ने इस सिद्धांत को आगे बढ़ाया है कि कैसे ग्रह वापस "मजेदार" चरण में बनते हैं। ("विज्ञान में सुनने के लिए सबसे रोमांचक वाक्यांश, जो नई खोजों को हेराल्ड करता है, वह" यूरेका नहीं है! "लेकिन" यह मजेदार है ... "", इसहाक असिमोव के लिए व्यापक रूप से जिम्मेदार एक उद्धरण। "