Geç Evre Yığılması ve Dev Çarpışmalar
Karasal gezegen oluşumunun kaotik son evresi; bu evrede, birkaç düzine Ay'dan Mars büyüklüğüne kadar embriyo, kayalık gezegenleri oluşturmak üzere çarpışmaktadır.
Tanım
Geç evre yığılması, büyük gezegen embriyolarının dev çarpışmalar yoluyla çarpışıp birleşerek kayalık gezegenlerin oluşumunu tamamladığı karasal gezegen oluşumunun son evresi olarak tanımlanmaktadır.
Kapsam
Bu konu, gezegen embriyoları arasındaki kütleçekimsel etkileşimlerin çapraz yörüngelere ve on milyonlarca yıl süren dev çarpışmalar dizisine yol açtığı kayalık gezegen oluşumunun son aşamasını kapsamaktadır. Bu kapsamda, karasal gezegen oluşumunun N-cisim modelleri, magma okyanusları ve çekirdek birleşmesi gibi dev çarpışmaların enerjisi ve sonrası, Ay'ın dev çarpışma kökeni ve geç yığılmanın uçucu maddelerin ve gezegen mantolarının yüksek siderofil elementlerinin taşınmasındaki rolü incelenmektedir.
Temel sorular
- Embriyolar arasındaki kütleçekimsel etkileşimler, karasal gezegenlerin nihai sayısı ve aralığına nasıl yol açmaktadır?
- Ay'ı oluşturan çarpışmanın koşulları nelerdi ve Ay neden demir açısından fakirdir?
- Dev çarpışmalar, kayalık gezegenlerin dönüş durumlarını, eğikliklerini ve genel bileşimlerini nasıl belirlemiştir?
- Dünya'nın suyu ve uçucu maddelerinin ne kadarı geç yığılma sırasında ve sonrasında gelmiştir?
Temel kuramlar
- Ay'ın Dev Çarpışma Kökeni
- Ön-Dünya ile Mars büyüklüğünde bir cisim arasındaki bir çarpışma, çoğunlukla manto malzemesinden oluşan bir disk fırlatmış ve Ay bu diskten yığılmıştır; bu durum Ay'ın küçük demir çekirdeğini ve Dünya-Ay sisteminin yüksek açısal momentumunu açıklamaktadır.
- Kaotik Karasal Gezegen Oluşumu
- N-cisim simülasyonları, bir gezegen embriyosu popülasyonunun kesişen yörüngeler ve stokastik dev çarpışmalar yoluyla az sayıda karasal gezegene evrildiğini ve kütleleri ile dönüşlerinde doğal olarak çeşitlilik ürettiğini göstermektedir.
Mekanizmalar
Gaz diski dağıldıktan sonra, kütleçekimsel tedirginlikler, gezegen embriyolarının yörüngelerini kesişip çarpışana kadar uyarmaktadır. Dev çarpışmalar, gezegenleri magma okyanuslarına dönüştürerek eriten, metalik çekirdekleri birleştiren ve yeniden yığılabilen veya bir uydu oluşturabilen enkazı fırlatan muazzam enerji biriktirmektedir. Çekirdek oluşumundan sonra devam eden ve geç yığılma olarak adlandırılan bombardıman, mantoya bir malzeme tabakası eklemektedir.
Klinik önem
Dev çarpışmalar, kayalık gezegenlerin ve Ay'ın anahtar özelliklerini açıklamakta, ayrıca erken Dünya'ya su ve yaşam için gerekli uçucu maddelerin taşınmasını kısıtlamaya yardımcı olmaktadır.
Tarihçe
Ay'ın dev çarpışma hipotezi, 1970'lerin ortalarında Hartmann ve Davis'in ve bağımsız olarak Cameron ve Ward'ın çalışmalarıyla ortaya çıkmış ve 2001'de Canup ve Asphaug gibi hidrodinamik simülasyonlardan nicel destek almıştır. 1990'lardan itibaren yapılan N-cisim çalışmaları, karasal gezegen oluşumunun kaotik, çarpışma odaklı resmini ortaya koymuştur.
Tartışmalar
- Dünya ve Ay'ın İzotopik Benzerliği
- Dünya ve Ay'ın neredeyse özdeş izotopik bileşimleri, çoğunlukla çarpan cisimden oluşmuş bir Ay ile uzlaştırması zor bir durumdur; bu da bir dizi alternatif yüksek enerjili çarpışma senaryosunu teşvik etmektedir.
Öne çıkan isimler
- William Hartmann
- Robin Canup
- Erik Asphaug
- John Chambers
İlgili konular
Temel eserler
- hartmanndavis1975
- canup2001
- chambers2001
Sıkça sorulan sorular
- Ay nasıl oluşmuştur?
- Önde gelen görüşe göre, Mars büyüklüğünde bir cisim genç Dünya'ya çarpmış, erimiş ve buharlaşmış kayayı yörüngeye fırlatmış ve Ay bu maddeden hızla yığılmıştır; bu durum Ay'ın küçük demir çekirdeğini açıklamaktadır.
- Dünya'nın son oluşumu ne kadar sürmüştür?
- Modeller ve izotopik tarihlendirme, Dünya'nın büyümesinin çoğunu Güneş Sistemi tarihinin yaklaşık ilk yüz milyon yılı içinde tamamladığını ve Ay'ı oluşturan çarpışmayla sona erdiğini düşündürmektedir.