सौर मंडल के ग्रह और उपग्रह इतने बेतहाशा अलग क्यों दिखते हैं अगर वे कमोबेश एक ही मामले से आते हैं?


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सबसे पहले, ग्रहों। हमारे पास बुध है, जो चट्टानी है, कोई वातावरण नहीं है। लेकिन फिर हमारे पास शुक्र है, जो पूरी तरह से अलग है: घना वातावरण, बहुत गर्म, भूगर्भीय रूप से सक्रिय। फिर पृथ्वी - नीला, पानी से भरा हुआ। मंगल, विपरीत: लाल और कुछ नहीं की तरह। बृहस्पति और शनि काफी समान हैं। फिर यूरेनस और नेपच्यून, काफी समान हैं, लेकिन अभी भी एक दूसरे के बीच रंग में भिन्न हैं और दो गैस दिग्गजों की तुलना में रंग में पूरी तरह से अलग भी हैं।

दूसरी ओर: उपग्रह। आइए बृहस्पति और शनि के उपग्रहों का विश्लेषण करें।

गेनीमेड और कैलिस्टो काफी समान हैं, लेकिन फिर यूरोप, कुल विपरीत: पूरी तरह से बर्फीले। और फिर Io, फिर से कुछ पूरी तरह से अलग: हड़ताली पीले।

शनि के चन्द्रमा: ज्यादातर चट्टानी, लेकिन फिर, कुछ पूरी तरह से अलग हैं: टाइटन, किसी भी अन्य उपग्रह जैसे मोटे वातावरण और तरल मीथेन के महासागरों के साथ।

यदि सौर प्रणाली के निर्माण के दौरान पदार्थ का एक प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क होता है, तो क्या यह बहुत समरूप नहीं होगा और इसलिए समान दिखने वाले ग्रहों को जन्म देता है? मैं समझता हूं कि गैस दिग्गज चट्टानी ग्रहों के समान नहीं दिख सकते हैं, लेकिन समान आकार के चट्टानी ग्रहों के बीच भी मतभेद क्यों हैं? दी गई, सूर्य से दूरी के आधार पर पूरे सौर मंडल में बेतहाशा अलग-अलग तापमान हैं, जो शायद कुछ अंतरों की व्याख्या करते हैं।

लेकिन तब मुझे जो विशेष रूप से समझ में नहीं आता, वे उपग्रहों के बीच के अंतर हैं। यदि कहें कि बृहस्पति के पास पदार्थ की एक डिस्क है जो इसे परिक्रमा करती है, जो अंततः उपग्रहों में बनती है, तो कम से कम एक ग्रह के चारों ओर "स्थानीय" डिस्क काफी समरूप नहीं होगी? लेकिन फिर भी यह बेतहाशा अलग-अलग उपग्रहों में विकसित हुआ। उदाहरण के लिए, "पीली" चीज़ आयो पर कैसे केंद्रित हुई, और सभी बृहस्पति के चंद्रमाओं पर समान रूप से वितरित नहीं की गई?


मूल रूप से, आँकड़े और एक बहुत बड़ा सिग्मा :-)। यदि हम अन्य तारकीय प्रणालियों में ग्रहों के बारे में विस्तृत जानकारी रखते हैं, तो हम संभवतः ग्रह और चंद्रमा और रिंग संरचनाओं की कुछ और सौ किस्में पाएंगे।
कार्ल विटथॉफ्ट

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सवालों का यह सेट मेरे लिए बहुत बड़ा है और मैं इसे कवर करना चाहता हूं। आपके द्वारा बताई गई सभी चीजों के कारण हैं। संघनन तापमान, प्रभाव, विभेदन, घूर्णन, चुंबकीय क्षेत्र इत्यादि।
रोब जेफ्रीज

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क्योंकि वे कुछ अलग तरीकों से बनते हैं। मेरा मतलब है, पूरी पृथ्वी सामान के एक बड़े बादल से आई है, और अभी तक पृथ्वी के अलग-अलग हिस्से एक दूसरे से अलग दिखते हैं (डेसर्ट, पहाड़, महासागर, आदि)। उस पैमाने पर चीजों को पूरी तरह से समरूप करने के लिए वास्तविक काम लगता है। ज्यादातर मामलों में, भिन्नता की कुछ मात्रा सामान्य है।
फ्लोरिन आंद्रेई

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बराबर सवाल: सामान अलग क्यों दिखता है, अगर शुरुआत में सब कुछ सिर्फ प्रोटॉन सूप था?
वायुमंडलीय

बस एक चीज, कम से कम सिद्धांत में। हो सकता है कि बृहस्पति के उपग्रह को अलग-अलग क्षेत्रों से कैप्चर किया गया हो। मैंने मतदान किया क्योंकि उपग्रहों की चिंता किसके लिए दिलचस्प है। सूर्य से अलग दूरी पर चीजों को आसानी से समझाया जाता है, कम से कम घनत्व और आर "ओकीनेस" माना जाता है।
अल्चिमिस्ता

जवाबों:


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इस प्रश्न को दो में विभाजित किया जा सकता है; ग्रहों और उपग्रहों के लिए।

ग्रहों की विविधता प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क की रासायनिक संरचना के संदर्भ में विविधता को दर्शाती है। हम जानते हैं कि सूरज से यूवी विकिरण जटिल अणुओं या यहां तक ​​कि बहुत सरल लोगों को अलग कर सकता है; उदाहरण के लिए, जब यूवी किरणें पानी के अणुओं को विभाजित करती हैं, तो परिणाम मुक्त हाइड्रोजन और ऑक्सिजन परमाणु होते हैं। चूंकि हाइड्रोजन बेहद हल्के होते हैं इसलिए उन्हें तारकीय हवाओं के प्रवाह पर आसानी से ले जाया जा सकता है। इसलिए पानी, उस उदाहरण के साथ रखने के लिए, अगर सूरज के करीब समाप्त हो सकता है और डिस्क के क्षेत्र से अलग हो सकता है, लेकिन तथाकथित "हिम रेखा" के ऊपर।सूर्य से यूवी विकिरण इतना कमजोर था कि ऐसा अक्सर नहीं हो सकता था और इस तरह पानी के अणु (जो एकल हाइड्रोजन परमाणुओं की तुलना में बहुत भारी होते हैं), वहीं रहे। यह केवल पानी की सामग्री के संदर्भ में आंतरिक और बाहरी ग्रहों के बीच द्विभाजन का वर्णन करता है, और फिर भी, कुछ प्रक्रियाएं (जैसे देर से भारी बमबारी ) इंटीरियर में कुछ पानी जोड़ सकती हैं (जैसा कि पृथ्वी पर हुआ था)। लेकिन यह तर्क केवल पानी के लिए ही नहीं है, कार्बन डाइऑक्साइड, अमोनिया, मीथेन और विभिन्न अणुओं के hundreths की अपनी "ठंढ रेखाएं" हैं। सूर्य के करीब कार्बन नहीं हो सकता है मीथेन एक वाष्पशील गैस है जो जल्दी से बाहर की ओर धकेल दी जाती है, लेकिन एयू मीथेन के कुछ दसवें हिस्से में स्थिर स्थिति में रह सकती है और यहां तक ​​कि तरल बूंदों में घनीभूत हो सकती है।

यह सब केवल यह कहना है कि रासायनिक संरचना के संदर्भ में प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क समरूप नहीं थी, और घनत्व या दबाव के संदर्भ में समरूप नहीं थी। नेबुला भर में टर्मिनलों और रासायनिक ढाल पूरे ग्रह प्रणाली के लिए कुछ विविधता और जटिलता सुनिश्चित करता है।

यहां आपके पास एक beutifull आरेख है जिसमें दिखाया गया है कि विभिन्न रासायनिक यौगिक अलग-अलग तापमान और प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क पर दबाव को कैसे कम कर सकते हैं।

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इसके अलावा ग्रहों के तीक्ष्णता सूर्य की तुलना में अधिक ऊर्जावान है (जिसका अर्थ है कि ब्रेकअप अधिक बार हो सकता है और किसी ग्रह के बड़े होने के लिए मुश्किल है), जबकि बाहरी क्षेत्रों में ग्रह नियमितता के साथ बड़े पैमाने पर बढ़ सकते हैं क्योंकि अन्य ग्रहों की टक्करों पर प्रदर्शन किया जाता है। कम सापेक्ष गति (क्योंकि दो समान कक्षाओं की अवधि में अंतर होता है जो सूर्य के करीब पहुंचने पर बड़ा हो जाता है और इस प्रकार बड़े सापेक्ष वेग)। यह प्रोटोप्लैनेट्स और प्रारंभिक डिस्क के गुरुत्वाकर्षण अंतःक्रियाओं के साथ जुड़ा हुआ है ( ग्रहों के प्रवास और अच्छे मॉडल को देखेंआदि ...) विभिन्न अभिवृद्धि दर और किसी विशेष ग्रह के गठन के मूल स्थान में पाए जाने वाले विभिन्न रचना की सामग्रियों के अभिवृद्धि के लिए अनुमति देते हैं। यह ग्रहों के द्रव्यमान पर एक विस्तृत विविधता रखने में भी मदद करता है।

ग्रहों के द्रव्यमान में एक विस्तृत विविधता बड़े बदलाव के लिए शुरुआती बिंदु है क्योंकि ग्रह समय में विकसित होते हैं और अपनी प्रारंभिक स्थितियों से विचलित होते हैं। एक चट्टानी छोटे ग्रह (बुध) में एक बड़ी (पृथ्वी) की तुलना में कम गर्मी हो सकती है, जो कि छोटे अभिवृद्धि दर द्वारा जारी छोटी ऊर्जा के कारण होता है। इस प्रकार यह तेजी से ठंडा हो सकता है और पिघले हुए इंटीरियर के कारण मैग्नेटोस्फीयर नहीं हो सकता है। एक magnetosphere के अभाव के लिए सौर वायु कणों का आरोप लगाया करके अपने वातावरण को खत्म करने की अनुमति देता sputtering। पृथ्वी जैसे ग्रह पर, बड़े द्रव्यमान ने एक पिघले हुए आंतरिक भाग का निर्माण किया है, जिसके परिणामस्वरूप एक मैग्नेटोस्फीयर उत्पन्न हुआ जो अरबों वर्षों तक चला, मंगल में यह कुछ समय तक चला लेकिन अब लगभग चला गया है इसलिए वायुमंडल भी लगभग नष्ट हो गया है। पृथ्वी पर वायुमंडल के दबाव से सभी प्रकार के रासायनिक क्षरण होते हैं, और घटनाएँ होती हैं। इसके अलावा, यह पिघला हुआ इंटीरियर इसकी रासायनिक संरचना की बारीकियों से जुड़ा हुआ है और प्लेट टेक्टोनिक्स नामक एक तंत्र के लिए क्रस्ट की मोटाई की अनुमति देता है। टेक्टोनिक्स शुक्र पर नहीं हो सकता क्योंकि क्रस्ट उतना मोटा नहीं होता है (विभिन्न संरचना के कारण) और इस प्रकार यह प्लेटों में एपार्ट को नहीं तोड़ता है लेकिन सिर्फ एक जटिल व्यवहार में विकृति और सिलवटों को होता है जो शुक्र के लिए अद्वितीय है।

इसके अलावा ग्रहों के साथ टक्कर समान ग्रहों के भविष्य के विकास को बदल सकती है। वीनस शायद पृथ्वी के समान था (समान द्रव्यमान, बहुत समान रचना और इतना विघटनकारी तापमान जितना कोई सोच भी नहीं सकता) लेकिन उनके मार्ग पूरी तरह से विखंडित हो गए क्योंकि पृथ्वी पर टेक्टोनिक्स ने लिथोस्फीयर को पुनर्नवीनीकरण किया और शिरा पर कार्बन डाइऑक्साइड अधिक ग्रीनहाउस प्रभाव में फंस गया। और क्योंकि पृथ्वी का एक अन्य ग्रह से टकराव हुआ था, जिसमें हमारा चंद्रमा है, जो एक यांत्रिक स्थिरता है, जबकि शिराओं के साथ एक यादृच्छिक टक्कर (विभिन्न प्रभाव मापदंडों के साथ) एक बेहद धीमी गति से घूमने और लंबे दिनों (लेकिन कोई चंद्रमा नहीं) के कारण हुई। लंबे दिनों का मतलब अलग-अलग इन्सुलेशन होता है, और यह किसी ग्रह की जलवायु को काफी बदल देता है। मंगल के दिन पृथ्वी के समान होते हैं, लेकिन चूंकि यह छोटा होता है और वायुमंडल अस्त हो गया है इसलिए कई चीजें पृथ्वी से बहुत भिन्न हैं। इसके अलावा,

यह देखने के लिए कि दो ग्रहों की वस्तुओं का विकास अलग-अलग हो सकता है, बस उन्हें अलग-अलग द्रव्यमान देकर हमारे चंद्रमा पर एक नज़र डाल सकते हैं। इसकी एक ही रासायनिक संरचना है (यह वास्तव में पृथ्वी से एक हिस्सा है), यह मूल रूप से सूर्य के समान दूरी पर पृथ्वी के रूप में है, यह एक ही ग्रहों के वातावरण (एक ही सौर विकिरण, सौर हवा, प्रभाव दर आदि) में रहता है। ।), और अभी भी यह पूरी तरह से अलग है। यह सब द्रव्यमान के कारण है! चंद्रमा पृथ्वी के रूप में एक बड़े वायुमंडल को बनाए नहीं रख सकता क्योंकि इसमें गुरुत्वाकर्षण का खिंचाव कम होता है। हमारे वातावरण के लिए समान तापमान का मतलब है कि कण आसानी से वेग से बच जाते हैं और गुरुत्वाकर्षण के स्थानों से बचना शुरू कर देते हैं। आंतरिक वातावरण के साथ, न कि आंतरिक ऊष्मा के साथ, चंद्रमा का विकास के अरबों वर्षों में लगभग किसी भी प्रकार के क्षरण का अभाव है। पृथ्वी पर क्षरण की प्रक्रियाओं ने चंद्रमा पर पाए जाने वालों की तुलना में विस्फोट करने के लिए भूवैज्ञानिक संरचनाओं की विविधता बनाई है। तब भी चंद्रमा की अपनी ख़ासियतें और गतिशील विशेषताएं इसके लिए अद्वितीय हैं।

अब हम उपग्रहों के सवाल के करीब पहुंच रहे हैं। वे वास्तव में लगभग समान दिखना चाहिए, क्योंकि वे अत्यंत समान परिस्थितियों में बहुत समान सामग्री से बनते हैं। और वास्तव में हम मानते हैं कि चंद्रमा मूल रूप से बहुत समान थे (उदाहरण के लिए 4 गैलिलियन चंद्रमा)। लेकिन Io बृहस्पति के करीब है और अन्य चंद्रमाओं के साथ सुच तरीके से बातचीत करते हैं कि भूवैज्ञानिक प्रक्रियाएं पूरी तरह से अलग हैं। बृहस्पति से ज्वारीय बलों द्वारा गर्म होने पर पानी और वाष्पशील तेजी से वाष्पित हो गए। ये ज्वारीय बल यूरोपा में उतने मजबूत नहीं थे क्योंकि यह बहुत दूर है, इस तरह यह बर्फीले क्रस्ट क्रिएटिन का एक हिस्सा है जो प्लेट टेक्टोनिक्स का एक बर्फ एनालॉग है जो विभिन्न संरचनाओं का एक पैलेटोरा उत्पन्न करता है। उपग्रह विकसित होते हैं। Enceladus ज्वारीय बातचीत और अन्य चंद्रमाओं के साथ कक्षीय प्रतिध्वनियों के कारण जेट को गोली मारता है। जैपेटो जैसे कुछ चंद्रमाओं में दोहरी रंग की सतह होती है, क्योंकि इसके एक किनारे पर एन्कैलडस लैंडिंग द्वारा छिड़कने वाली सामग्री होती है। ट्राइटन जैसे कुछ चंद्रमाओं का दूसरे से कोई लेना-देना नहीं है क्योंकि वे सौर मंडल के एक अन्य क्षेत्र में बने थे और बाद में एक ग्रह के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव (इस मामले में नेपच्यून) से फंस गए।

जैसा मैंने पहले उल्लेख किया था। वायुमंडल (घनत्व, संरचना और दबाव) काफी हद तक ग्रह या चंद्रमा के द्रव्यमान पर निर्भर हैं। इस ग्राफ को देखें:

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यह गैस के तापमान के संबंध में गैस के अणुओं के वेग को दर्शाता है। बड़े तापमान के लिए गैस के अणु तेजी से चलते हैं। कम द्रव्यमान वाले ग्रह में, भागने का वेग एक बड़े द्रव्यमान से कम होता है। इस प्रकार सूरज के करीब एक ग्रह (उच्च तापमान पर) आकार में बड़ा होना चाहिए अगर वह अपने वायुमंडल में समान गैस अणुओं को एक ग्रह के रूप में संरक्षित करना चाहता है जो दूर (ठंडा) है। आप देख सकते हैं कि पृथ्वी का वायुमंडल पानी, ऑक्सिजन, कार्बन डाइऑक्साइड, अमोनिया, मीथेन नाइट्रोजन और अन्य गैसों को क्यों फँसा सकता है और बनाए रख सकता है, जबकि यह हाइड्रोजन और हीलियम को फँसाने में असमर्थ है (क्योंकि वे हल्के होते हैं और इस तरह एक ही तापमान पर वे उतनी ही तेजी से आगे बढ़ सकते हैं) पृथ्वी से बचने के लिए आवश्यक)। इस बीच, चंद्रमा, जो पृथ्वी के रूप में सूर्य से आने वाली एक ही गर्मी है, क्योंकि यह कम भारी है यह लगभग किसी भी गैसों को बरकरार नहीं रख सकता है (मुझे ज़ेनन का एक सा है)। टाइटन, एक विशाल चंद्रमा है, इसलिए यह नाइट्रोजन और ऑक्सीजन जैसे कई गैसीय अणुओं को बनाए रख सकता है (जो सतह पर तरल रूप में मीथेन जैसे वाष्पशील को बनाए रखने के लिए दबाव को काफी उच्च बनाते हैं)। लेकिन क्यों गेनीमेड के पास टाइटन जैसा माहौल नहीं है अगर वे मूल रूप से एक ही आकार के हैं? क्योंकि गैनीमेड सूर्य के करीब है, बड़े तापमान का मतलब है कि अणु तेजी से आगे बढ़ते हैं और इस तरह वे इसके आकर्षण से आसानी से बच जाते हैं।

जैसा कि आप एक चंद्रमा के वायुमंडल की जटिल प्रक्रियाओं को देख सकते हैं या एक ग्रह सब कुछ बदल देता है (क्षरण, रीसाइक्लिंग प्रक्रियाओं, रासायनिक संक्षारण, आदि ...) और बदले में वायुमंडल में विविधता एक द्रव्यमान और सूर्य से दूरी की विविधता से आती है।

मुझे लगता है कि सौर प्रणाली एक अराजक प्रणाली है, dybnamically, geologically, रासायनिक रूप से आदि ... अराजकता का मतलब है कि प्रारंभिक स्थितियों में एक छोटे से अंतर के लिए प्रणाली विभिन्न राज्यों को अलग-अलग रूप से बदलने में विकसित होगी। ग्रह और चन्द्रमा समान वस्तुओं के रूप में शुरू हो सकते हैं, लेकिन इतिहास और प्रणाली की अराजक गतिशीलता पूरी तरह से अलग वातावरण में विकसित हुई है। इतना ही नहीं, लेकिन सच्चाई यह है कि ग्रहों की शुरुआत बराबरी के रूप में नहीं हुई थी, लेकिन भिखारीपन से बहुत अलग थे, इसलिए यह कल्पना करना कि शुक्र एक टाइटन, या एक पृथ्वी बनने के लिए एक Io बनने के लिए कितनी दूर है।

इसके अलावा ऐसी प्रक्रियाएं और स्थितियां हैं जो विशेष रूप से विचलन के लिए अनुकूल हैं। उदाहरण के लिए: पृथ्वी बहुत गतिशील है जबकि मंगल, शुक्र, बुध, चंद्रमा और अन्य पूरी तरह से नहीं हैं। क्यों? क्योंकि पृथ्वी पर पानी 3 अलग-अलग अवस्थाओं में मौजूद हो सकता है। हम विभिन्न क्षेत्रों और मौसमों में तरल पानी, जल वाष्प और बर्फ पा सकते हैं। और ऐसा इसलिए है क्योंकि पृथ्वी एक औसत तापमान पर है और यह वातावरण में इसे अनुमति देने के लिए सिर्फ सही दबाव है। पृथ्वी की परिस्थितियाँ पानी के त्रिगुण बिंदु (जहाँ पदार्थ के सभी तीन अवस्थाएँ सह-अस्तित्ववादी हैं) के बहुत करीब हैं, इसीलिए हमारे पास पृथ्वी पर एक जल चक्र है, जिसमें नदियों और ग्लेशियरों के साथ परिदृश्य और बादलों का क्षय होता है जो जलवायु को नियंत्रित करते हैं।

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मंगल, शुक्र, बुध, सभी के तापमान और दबाव थे, ऐसा केवल पानी पर ही नहीं, बल्कि वहां मौजूद कई यौगिकों पर भी हो सकता है। आप जानते हैं कि यह कहां हो सकता है? प्लूटो पर! यह बहुत ही आश्चर्यजनक था, प्लूटो विभिन्न प्रकार के इलाकों और भूवैज्ञानिक विशेषताओं को दिखाता है जो सभी अपेक्षाओं को पूरा करता है। अब हम जानते हैं कि प्लूटो अत्यंत गतिशील है (पृथ्वी के रूप में) और बहुत अधिक क्षरण और भू-रासायनिक प्रक्रियाएं हो सकती हैं, लेकिन यह पानी के कारण नहीं है (क्योंकि प्लूटो में कम दबाव और कम तापमान होता है), लेकिन नाइट्रोजन के कारण और नियॉन! प्लूटो की परिस्थितियों में दोनों हाथियों के पास अपना त्रिगुण बिंदु है और इस प्रकार इस बौने ग्रह पर नियोन नदियाँ, नाइट्रोजन ग्लेशियर और हौज बने हुए हैं।

यह वास्तव में एक दिलचस्प सवाल है। प्रकृति के नियम कितने अविश्वसनीय हैं जो भाइयों के बीच भी चरम विविधता की अनुमति देते हैं। मुझे आश्चर्य है कि किसी भी अन्य तारे के चारों ओर एक ग्रह कैसे हो सकता है, गर्म ज्यूपिटर, मिनी-नेप्च्यून, सुपर-टेरस आदि के हमारे सरलीकृत कैथीटोरीज़ ... बस इतने ही आदिम और प्रतिबंधक हैं। इस जटिल और विविध ब्रह्मांड में कौन से अजूबे हमारी प्रतीक्षा करते हैं, यह हमारी समझ से परे है।

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