Wie kam es, dass die Erde um die Sonne kreiste?

Ich bin mir nicht sicher, ob dieser Beitrag im Physik-Fachforum erscheinen soll, aber dies scheint auch hier zu passen. Ich habe ein Buch über Chemie gelesen und wie das Universum mit der Theorie der Sterne entstanden ist, die die meisten uns bekannten Elemente hervorgebracht hat. Ich begann mich zu fragen, wie es dazu kam, dass die Erde um die Sonne kreiste. Ich verstehe, dass wir uns in einem ständigen freien Fall in Richtung Sonne befinden, aber unsere Bewegung bewirkt, dass wir die Sonne "verfehlen" und uns nicht verbrennen. Ich bin jedoch verwirrt, wie wir überhaupt in Bewegung gesetzt wurden. Ich vermute, dass wir von der Schwerkraft der Sonne erfasst und in die Umlaufbahn gebracht wurden, was bedeuten würde, dass die Erde einst ein Meteor war, oder? Wenn jemand dies erklären könnte, wäre es sehr hilfreich, da ich nirgendwo eine Antwort zu finden scheine.

Vielen Dank

PS: Ich bin erst ein Neuntklässler, daher habe ich keine großen Kenntnisse in Astrophysik.

Das Bild war vor 20 bis 25 Jahren so viel sauberer. Ich werde dieses schöne, saubere Bild zuerst präsentieren. Sterne entstehen durch den Gravitationskollaps riesiger interstellarer Gaswolken. Diese unvermeidlichen Gaswolken haben einen Nettodrehimpuls ungleich Null. Dies zwingt die Gaswolke, ihre Form von mehr oder weniger kugelförmig zu scheibenförmig zu ändern. (Warum? Das ist eine andere Frage. Frag sie.)

Diese protoplanetarische Scheibe speiste dem wachsenden Protostern zwar weiterhin Masse zu, bildete aber auch die Grundlage für die Bildung von Planeten. Die Gaswolke bestand hauptsächlich aus primordialem Wasserstoff und Helium, enthielt jedoch dank der Sternfusion und der Supernovas in den Milliarden Jahren vor der Entstehung unseres Sonnensystems auch schwerere Elemente.

Diese schwereren Elemente verhalten sich ganz anders als Wasserstoff und Helium. Sie haben Chemie. Die Planeten begannen als mikroskopische Massenklumpen dieser schwereren Elemente, die chemisch miteinander verbunden waren. Diese mikroskopischen Klumpen kollidierten gelegentlich und bildeten schließlich größere Massenklumpen. Diese größeren Klumpen kollidierten wiederum miteinander und bildeten noch größere Massenklumpen. Schließlich wurden die Klumpen groß genug, dass sie durch die Gravitation wechselwirkten, wodurch sie noch größer wurden. Dieser Prozess setzte sich fort und bildete schließlich Protoplaneten, dann Planetenembryonen und schließlich Planeten.

Die Temperatur in der protoplanetaren Scheibe war nahe dem sich bildenden Protostern hoch, fiel jedoch mit zunehmendem Abstand vom Protostern steil ab. Irgendwann werden flüchtige Stoffe wie Wasser, Ammoniak, Methan und Kohlendioxid steinhart. Dies ist die Eisgrenze, auch bekannt als Schneegrenze oder Frostgrenze. Asteroiden in Ceres 'Umlaufbahn neigen dazu, felsig zu sein. Asteroiden außerhalb von Ceres 'Umlaufbahn neigen dazu, vereist zu sein.

Planeten, die sich außerhalb der Eislinie bilden, können sehr schnell und dann sehr, sehr groß werden. Das Material, aus dem die protoplanetare Scheibe besteht, umkreist den wachsenden Protostern mit einer anderen Geschwindigkeit, als es nach Keplers Gesetzen aufgrund des Drucks des gesamten Materials in der Scheibe möglich ist. Dank des Quadratzwürfelgesetzes sind größere Objekte diesem Druck nicht ausgesetzt. Diese größeren Objekte kreisen mit einer Kepler-Rate. Planeten, die sich außerhalb der Eislinie bilden, wachsen sehr schnell und fegen dann Gas und Eis auf, weil sie mit einer anderen Geschwindigkeit umkreisen als die unmittelbare Umgebung. Das Ergebnis sind Gasriesen wie Jupiter und Saturn und weiter draußen Eisriesen wie Uranus und Neptun. Planetenwachstum ist ein viel schwierigerer und viel langsamerer Prozess innerhalb der Eislinie. Deshalb Merkur, Venus, die Erde,

Das ist das schöne Bild. Das nicht so schöne Bild:

• Warum sind Merkur und Mars so viel kleiner als Venus und Erde?
  Simulationen legen nahe, dass die felsigen Planeten ungefähr gleich groß sein sollten. Das ist in unserem eigenen Sonnensystem nicht der Fall, geschweige denn anderswo.

• Wie konnten sich Uranus und Neptun gebildet haben?
  Simulationen können Uranus und Neptun in ihrer aktuellen Entfernung von der Sonne nicht wiederherstellen. Das Material in der protoplanetaren Scheibe sollte in diesen Abständen zu dünn gewesen sein, um große Planeten zu bilden.

• Viel, viel schlimmer, was ist mit all den seltsamen Exoplaneten, die Wissenschaftler gefunden haben?
  Wissenschaftler haben Objekte von Jupiter-Größe gefunden, die sehr nahe an ihrer Sonne kreisen, Objekte von Neptun-Größe, bei denen sich im einfachen Modell nur felsige Planeten bilden würden, und Planeten in stark geneigten (und manchmal rückläufigen) Bahnen, die keinen Sinn ergeben.

Diese Simulationen (die sich als sehr gut erwiesen haben) und die Fülle von Exoplaneten haben die Theorie, wie Planeten sich bilden, in das Stadium „Das ist lustig“ zurückgebracht. ("Der aufregendste Satz in der Wissenschaft, der neue Entdeckungen ankündigt, ist nicht" Eureka! ", Sondern" Das ist lustig ... ", ein Zitat, das Isaac Asimov weithin zugeschrieben wird.)

Die Erde bestand früher aus vielen, vielen Asteroiden und Meteoriten. Die größeren Asteroiden zogen Meteoriten und kleinere Asteroiden, stürzten mit ihnen zusammen und bündelten sich zu einem immer größeren Büschel, der schließlich so schwer wurde, dass sich Gestein unter dem Druck wie Flüssigkeit zu verhalten begann und nun die saubere Kugel Erde bildet.

Dass alle Trümmer schon die Sonne umkreisten, als das passierte; einiges davon kam von außerhalb des Sonnensystems, aber das meiste war nur ein Nebel aus Gasen und anderen Stoffen, die sich zum gegenwärtigen Sonnensystem zusammenschlossen.

Was "Fallen und Vermissen" betrifft ... das ist eine halbgenaue Beschreibung der Orbitalmechanik. Unter Berücksichtigung der Entfernungen ist das "Fehlen" des Zentralkörpers eigentlich recht einfach; schau nachts in den Himmel - einige der helleren Sterne sind tatsächlich andere Planeten in unserem System. Das war's - diese winzigen Punkte. Die Sonne ist hell, aber auch am Himmel winzig. Es gibt viel Raum, um zu "verfehlen", und anstatt zu stürzen, um in einer elliptischen Flugbahn um den zentralen Körper zu fliegen - vorbei, schneller, wenn Sie in der Nähe sind, und dann ausgestoßen zu werden "um die andere Seite", um langsamer zu werden. und wegfliegen, nur um den gleichen (fehlenden) Weg zurückzukehren.

Nun ... wie kommt es, dass die Umlaufbahnen der Erde und der meisten Planeten keine langgestreckten Ellipsen sind, wie es am häufigsten bei sich zufällig bewegenden Objekten im Gravitationsfeld der Fall ist - aber ziemlich nahe an Kreisen -, das ist ein Thema für eine andere Frage und eine längere Debatte.

Planetensysteme werden aus Gas- und Staubwolken gebildet .

Die Schwerkraft der Wolkenmasse hält sie zusammen; Der dichteste Teil in der Mitte der Wolke kollabiert, bis er dicht genug ist, um die Kernfusion zu beginnen und sich in einen Stern zu verwandeln.

Weiter draußen kollidieren die Dinge nach dem Zufallsprinzip und bleiben hängen, bis einige von ihnen groß genug sind, um selbst eine signifikante Schwerkraft zu haben. Wenn diese "Planetesimalen" miteinander kollidieren, werden ihre Bahnen im Durchschnitt kreisförmiger. Nach Milliarden von Jahren landen Sie mit relativ wenigen Körpern in nahezu kreisförmigen Bahnen: den Planeten eines Sonnensystems.

Das Einfangen von Körpern, die von außerhalb des Sonnensystems ankommen, geschieht, aber die Bildung aus einer protostellaren Gaswolke ist die häufigere Art, wie Planeten gebildet werden.

Die Nizzaer Theorie der Planetenbildung:

Erstellt in Nizza, Frankreich

Beantwortet auch das nicht so schöne Bild (außer Planet 9). Am Anfang saugte die Sonne als Protostern Masse aus einem Nebel auf und wurde zu einem sich schnell drehenden Stern. Die Materie flachte sich zu einer Scheibe zusammen (Warum? Siehe Warum sind einige Galaxien flach ? ) Die Theorie von Nizza erklärt das späte schwere Bombardement, nachdem die meisten Materien bereits zusammengewachsen waren.

Der Grand Tack

Vor ungefähr 5 Milliarden Jahren ereignete sich der Spätharte Bombenangriff, als Jupiter und Saturn in eine starke Resonanz gerieten, die sie der Sonne näherbrachten. Dabei wurden noch im äußeren Sonnensystem vorhandene Eisreste in das innere Sonnensystem hineingezogen. Dies führte zu einem echten "Grand Attack" auf das innere Sonnensystem.

Der große Angriff

Der Grand Attack fand statt, nachdem Jupiter aus der Resonanz ausgestiegen war und ihn (und Saturn) zurück ins äußere Sonnensystem geschleudert hatte. Die Trümmer, die es in das Sonnensystem schleppte, waren in Trümmerschwärmen eingeschlossen, die genug Energie von irgendwelchen Super-Erden abgezogen hätten, um sie in die Sonne zu ziehen. Die verbleibenden Trümmer vereinigten sich zu den vier Planeten des inneren Sonnensystems.

Der Rest der Theorie steht im Einklang mit dem, was alle anderen bereits sagen

• Warum sind Merkur und Mars so viel kleiner als Venus und Erde?

• Was ist mit all den seltsamen Exoplaneten, die Wissenschaftler gefunden haben?

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