ग्रहिका और कोर अभिवृद्धि
धूल के कणों से लेकर किलोमीटर-पैमाने की ग्रहिकाओं तक, और फिर प्रोटोप्लेनेट्स तथा विशाल-ग्रहों के कोर तक, ग्रहीय निर्माण खंडों का पदानुक्रमित विकास।
Definition
ग्रहिका और कोर अभिवृद्धि वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क में धूल टकराव और गुरुत्वाकर्षण अभिवृद्धि के माध्यम से पदानुक्रमित रूप से ग्रहिकाओं में और फिर प्रोटोप्लेनेट्स तथा विशाल-ग्रहों के कोर में विकसित होती है।
Scope
यह विषय बताता है कि ठोस पदार्थ आकार में कई परिमाणों में कैसे बढ़ता है: धूल का चिपकना और जमाव, गुरुत्वाकर्षण से बंधी ग्रहिकाओं तक की अभी भी बहस वाली छलांग, और गुरुत्वाकर्षण-केंद्रित अभिवृद्धि जो प्रोटोप्लेनेट्स के भगोड़े और कुलीन विकास को संचालित करती है। इसमें विकास बाधाओं को दूर करने के लिए स्ट्रीमिंग अस्थिरता और पेबल अभिवृद्धि जैसे तंत्र शामिल हैं, और गैस-विशालकाय निर्माण को ट्रिगर करने के लिए आवश्यक लगभग दस-पृथ्वी-द्रव्यमान वाले कोर का संयोजन भी शामिल है।
Core questions
- धूल के कण ग्रहिका के आकार तक पहुँचने के लिए उछलने, विखंडन और रेडियल-बहाव की बाधाओं को कैसे पार करते हैं?
- टकराव वाले विकास से गुरुत्वाकर्षण-प्रधान भगोड़े अभिवृद्धि में संक्रमण को क्या ट्रिगर करता है?
- एक विशाल-ग्रह का कोर डिस्क के बिखरने से पहले गैस कैप्चर के लिए महत्वपूर्ण द्रव्यमान तक कितनी तेज़ी से पहुँच सकता है?
- विकास कब ग्रहिकाओं के अभिवर्धन से होता है बनाम छोटे कंकड़ों के अभिवर्धन से?
Key theories
- भगोड़ा और कुलीन विकास
- एक बार जब पिंड गुरुत्वाकर्षण फोकसिंग के लिए पर्याप्त बड़े हो जाते हैं, तो सबसे बड़ी ग्रहिकाएँ भगोड़े चरण में सबसे तेज़ी से बढ़ती हैं, फिर कुलीन विकास में स्थिर हो जाती हैं जहाँ कुछ प्रमुख प्रोटोप्लेनेट्स आसपास के झुंड को तुलनीय दरों पर जमा करते हैं।
- महत्वपूर्ण-कोर गैस कैप्चर
- एक ठोस कोर जो लगभग दस पृथ्वी द्रव्यमान तक पहुँच जाता है, वह अब एक स्थिर गैसीय आवरण को बनाए नहीं रख सकता है और भगोड़े गैस अभिवृद्धि से गुजरता है, जो विशाल-ग्रह निर्माण के कोर-अभिवृद्धि सिद्धांत में महत्वपूर्ण कदम है।
- स्ट्रीमिंग अस्थिरता
- ठोस और गैस के बीच वायुगतिकीय युग्मन कंकड़ों को घने फिलामेंट्स में केंद्रित कर सकता है जो सीधे ग्रहिकाओं में ढह जाते हैं, जो मीटर-आकार की वृद्धि बाधा को पार करने का एक मार्ग प्रदान करता है।
Mechanisms
छोटे कण चिपकने वाले टकरावों से तब तक बढ़ते हैं जब तक रेडियल बहाव और विखंडन आगे के जमाव को रोक नहीं देते; स्ट्रीमिंग अस्थिरता जैसे सांद्रण तंत्र तब ग्रहिकाओं को इकट्ठा करते हैं, जो आपसी गुरुत्वाकर्षण अभिवृद्धि से बढ़ती हैं। गुरुत्वाकर्षण फोकसिंग सबसे बड़े पिंडों को हावी बनाती है, और पेबल अभिवृद्धि वायुगतिकीय रूप से धीमी ठोस वस्तुओं को पकड़कर तेजी से बड़े कोर का निर्माण कर सकती है।
Clinical relevance
ठोस विकास की दक्षता और समय यह निर्धारित करता है कि डिस्क का एक क्षेत्र केवल छोटे पिंडों, स्थलीय ग्रहों, या गैस-विशालकाय कोर का उत्पादन करता है, और इस प्रकार पूरे सिस्टम की वास्तुकला को आकार देता है।
History
1970 के दशक में सैफ़्रोनोव के ग्रहिका सिद्धांत ने पदानुक्रमित-विकास ढाँचा स्थापित किया। पोलैक और सहयोगियों की 1996 की गणनाओं ने विशाल ग्रहों के लिए महत्वपूर्ण-कोर गैस-कैप्चर परिदृश्य को निर्धारित किया। 2000 के दशक से, ग्रहिकाओं और बड़े कोर को पर्याप्त तेज़ी से विकसित करने में लंबे समय से चली आ रही बाधाओं को दूर करने के लिए स्ट्रीमिंग अस्थिरता और पेबल अभिवृद्धि विकसित की गई है।
Debates
- ग्रहिकाएँ पहली बार कैसे इकट्ठी होती हैं?
- क्या मीटर-आकार की बाधा मुख्य रूप से स्ट्रीमिंग अस्थिरता द्वारा, अन्य सांद्रण तंत्रों द्वारा, या सीधे टकराव वाले विकास द्वारा पार की जाती है, इस पर अभी भी सक्रिय रूप से शोध किया जा रहा है।
Key figures
- Viktor Safronov
- James Pollack
- Jack Lissauer
- Anders Johansen
Related topics
Seminal works
- safronov1972
- pollack1996
- johansen2014
Frequently asked questions
- मीटर-आकार की बाधा क्या है?
- यह वह कठिनाई है जिसका सामना लगभग एक मीटर आकार के ठोस पदार्थ करते हैं: वे चिपकने के लिए बहुत तेज़ी से टकराते हैं फिर भी तारे की ओर बहुत तेज़ी से अंदर की ओर बहते हैं, इसलिए इस आकार से आगे बढ़ने के लिए विशेष सांद्रण तंत्रों की आवश्यकता होती है।
- एक विशाल ग्रह को दस-पृथ्वी-द्रव्यमान वाले कोर की आवश्यकता क्यों होती है?
- लगभग उस द्रव्यमान पर कोर का गुरुत्वाकर्षण एक स्थिर गैसीय आवरण को बनाए नहीं रख सकता है, इसलिए यह डिस्क गैस को तेज़ी से जमा करना शुरू कर देता है और एक गैस विशालकाय में विकसित होता है।