Samarqand – 2013 Маъруза космогония ва космология: асосий муаммолар

Ma’ruza – 2. Қуёш системасининг вужудга келиши ва эволюцияси
Reja:

1. 
   Quyosh sistemasining vujudga kelishi kuzatuv asoslari.
   
2. 
   Quyosh sistemasining vujudga kelishi, asosiy bosqichlari.
   

1. Quyosh sistemasining vujudga kelishi kuzatuv asoslari.
Қуёш системасининг вужудга келиши ҳақидаги назариялар жуда кўп. Лекин ҳар қандай бу мавзуга тегишли назария қуйидаги кузатув маълумотларини тушунтириб бера олиши шарт:
1) Қуёш системаси массасининг 99 % и Қуёшда жамланиб, қолган 1 % гина унинг атрофида айланувчи сайёралар, улар йўлдошлари ва ҳакозоларнинг биргаликда ҳосил қилган массасига тўғри келади;
2) Қуёш системаси ҳаракат миқдорининг 98% и сайёраларда, 2% гина Қуёшда;
3) Сайёраларнинг Қуёшдан узоқлиги Тициус-Боде қонунига бўйсунади: R=0,3·2ⁿ +0,4 (астрономик бирликда);
n=-∞ да Қуёшдан Меркурийгача масофа.
n=0 Қуёшдан Венерагача бўлган масофа.
n=1 Қуёшдан Ергача бўлган масофа.
n=2 Қуёшдан Марсгача бўлган масофа.
n=3 Астероидлар пояси жойлашган.
n=4 Юпитер
n=5 Сатурн
Плутонга қадар шу формулани ишлатса бўлади.
4) Барча сайёралар Қуёш атрофида ва ўз ўқи атрофида айланма ҳаракатда бўлади;
5) Венера ва Уран ўз ўқи атрофида айланиши орбитал айланишига тескари бўлиб, қолган 7 та сайёра ўз ўқи атрофида айланиш йўналиши уларнинг орбитал ҳаракат йўналишига мос келади;
6) Сайёралар массалари, ўлчамлари, кимёвий таркиби ва йўлдошларининг сони бўйича Ер типидаги ва гигант сайёралар турларига бўлинган;
7) Гигант сайёралар атрофида улкан халқасимон структуралар мавжуд. Бу халқалар турли хил музликлар ва газ-чанглардан иборат.
8) Гигант сайёраларнинг табиий йўлдошлари 10-20 та, Ер типидаги сайёраларда эса битта, иккита, ёки умуман йўқ;
9) Ҳамма сайёралар тахминан битта текисликда ётувчи эллипслар бўйича бир томонга ҳаракат қиладилар;
10) Қуёш сайёралар системасининг марказий текислигига тахминан перпендикуляр бўлган ўқ атрофида айланади;
11) Марс ва Юпитер сайёралари орасида кичик сайёралар белбоғи мавжуд.
Турли мавжуд бўлган назариялар ичида нисбатан кўпроқ кузатув маълумотларини тушунтириб бера оладиган (лекин ҳаммасини эмас) назария бу Лаплас ва Шмидт назарияси бўлган ҳамда у қуйидагича таърифланган:
Юлдузлар якка туғилмай, балки гуруҳ бўлиб туғилади ва бирон бир гуруҳлардан бири Протоқуёш системаси бўлган. Ўша вақтда ушбу булут бир неча баравар катта эканлиги ва маълум кичик айланиш моментига эга бўлганлиги кузатувлардан маълум. Бу ҳолатни Т=0 деб олсак, тахминан 10⁵ йил ичида ушбу протосистема ядроси ва унинг атрофида майда булутчалар вужудга келиши ҳисоб-китоблардан топилган. Гравитацион сиқилиш давом этиб, марказий соҳада аста-секин Протоқуёш пайдо бўла бошлаган ва у сиқилиб унда термоядро реакцияси бошланиши учун 10⁸ йил керак бўлган. Шу давр ичида Протоқуёш атрофида аккрицион диск вужудга келиб, бу диск ўз текислигидаги гравитацион барқарорлиги туфайли қатор халқаларга бўлиниб кетган. Ушбу халқаларда сайёраларнинг туғилиш жараёни рўй бериб 10⁸ йилда, хусусан Ернинг протосайёраси вужудга келган. Меркурий ва Венера учун улар халқаси кичиклиги туфайли ундан мода тез йиғилиб 100 марта кам даврда шу 2 сайёранинг протосайёралари ҳолати вужудга келган. Ер протосайёраси энди вужудга келганда унинг ўлчами 150 марта катта бўлган. У сиқилиб бориб ўз ўқи атрофида айланиши ошиб борган сиқилиши бугунгидан тахминан 5 соатда ўз ўқи атрофида тўла айланиб чиқарди. Шу даврдан 10⁶ йил ўтгач у совиб айланиш тезлиги бугунги кундаги ҳолатига етиб келган.


2.Quyosh sistemasining vujudga kelishi, asosiy bosqichlari.
Hozirgi kunga kelib Quyosh sistemasini vujudga kelish nazariyalari astronomiyada olingan kuzativ natijalariga ko’ra rivoljlandi va bunday nazariyalar Quyosh sistemasini vujudga kelishini quyidagi asosiy bosqichlarga bo’ladi:

1. 
   H₂, H₂O, OH ва бошқа молекулалар ҳамда чангдан иборат юлдузлараро модда булутининг зичлашиши. Бу зичлашиш ўта янги юлдузнинг портлаши натижасида атрофга тарқалган зарб тўлқини натижасида бўлиши мумкин. Бу портлаш махсулотлари юлдузлараро чангга сингиб борган ва оқибатда бу чанг углеродли хондритлар таркибига кирган.
   
2. 
   Массаси юлдуз массаси тартибида ва зичлиги нисбатан катта бўлган булут қисмлари сиқилиш жараёнини бошлаган. Булут бўлакларга (франгментларга) бўлиниб, бу булакларнинг биридан оқибатда Куёш ва Куёш системаси пайдо бўлган. Сиқилаётган бўлак марказида газ ва чангнинг қуюқлашиши юзага келиб, бу қуюклашиш аккреция ядросини юзага келтиради. Аккреция жараёни – ядро ўзи атрофида сийрак мухитни йиға бориб, маълум бир яқин келганларини ўзига тартиб олиши натижасида унинг массаси узлуксиз ошиб боради.
   
3. 
   Марказий қуюқлашиш массаси тахминан 0,1 қийматига етганда модда ранги хиралашиб температураси ошади ва ундаги чанг буғланади. Бу эса фрагмент сиқилиши бошланганидан 10⁴ – 10⁵ йил ўтгандан кейин рўй беради. Чанг буғланиши билан тезда водород молекуласининг диссоциацияси жараёни рўй беради. Бунда марказий қуюқлашиш сиқила бошлайди ва газсимон протоюлдуз (протоқуёш) шаклланади. Бу Протоюлдузнинг шаклланиши жуда тез, тахминан 10-100 йил оралиғида рўй беради.
   

Протоқуёшга юлдузлараро модданинг аккрецияланиши давом этади ва бунинг натижасида унинг массаси ва радиуси ошиб боради. Тахминан 10⁵ йилдан кейин унинг массаси ҳозирги кундаги массаси даражасига эришиб, радиуси эса ҳозиргисидан, тахминан 100 баробар катта бўлган. Бу вақтга келиб юлдузлараро модданинг қўшилиши тугайди ва Протоқуёшнинг гравитацион сиқилиши босқичи бошланади. Бу давр давомида марказида Протоқуёш бўлган дисксимон протосайёра газ-чанг туманлиги юзага келиб бўлади. Аслида бу дисксимон протосайёра Протоқуёш билан бир вақтда ротацион беқароролик туфайли шаклланади, лекин унинг катталашиши эса аккреция жараёнида давом этади. Протосайёра туманлигининг максимал массасини баҳолаш турли назарий моделларда хар хил ва у тахминан 0,01 дан 2 гача бўлган оралиқда жойлашган.
Протосайёра туманлиги дискининг халқасимон тузулмага эга бўлиши мустасно эмас. Дискнинг ташқи қисмларида гигант сайёралар шакллана бошлайди. Бу шаклланиш жараёни билан бир вақтда Протоқуёш ва унинг атрофида юқорида қайд этилган диск ҳам шаклланиб боради. Бу дискдан эса кейинчалик табиий йўлдошлар системаси пайдо бўлади.
Бу даврнинг бошланғич этапида протоюлдуз шаклланиши олдида буғланган ва кейинчалик дискка тушган чанг моддасининг маълум бир қисми қаттиқ ҳолатига яна қайтади. Бу конденсация жараёнида оддий хондритларнинг заррачалари ва шу қаторда хондритларнинг ўзлари ҳам юзага келади.
Замонавий моделларда ҳаракат миқдори моментининг тақсимоти бўйича классик муаммони ҳал қилиш масаласида асосан протосайёра туманлигидаги газ заррачалари ионлашган, Протоқуёш эса маълум бир магнит майдонига эга деб фараз қилинади. Плазма ва майдоннинг ўзаро таъсирлашуви натижасида газ оқимлари юзага келиб, улар протосайёра туманлигига маълум бир ҳаракат миқдори моментини узатади.
4. Кейинги босқич тахминан 10⁸ йилни ўз ичига олади. Бунда Протоқуёшнинг гравитацион сиқилиши давом этади. Бу босқичнинг бошида у Саврнинг Т типли юлдузи босқичида бўлади. Сиқилиш давомида унинг ўлчамлари кичиклашиб ҳозирги вақтдаги ўлчамига интилиб боради. Кучли юлдуз шамоли эсиб протосайёра туманлигининг ички қисмидан газни олиб чиқади. Протосайёра туманлиги ташқи қисмларида эса гигант сайёралар шаклланиши давом этади.
Протосайёра туманлигининг чанг моддаси борган сари қандайдир ўрта текисликка концентрацияланиб (йиғилиб) бораверади. Йиғилиб бораётган чанглар тўқнашиши натижасида янада йирик заррачалар юзага келади ва қаттиқ жисм аккумуляцияси жараёни боради. Шу йўсинда катта жисмларнинг асосий ўсишлари кичиклари ҳисобига юз беради. Астероидларга ўхшаш улкан жисмлар – булар келажакда сайёраларни пайдо бўлиши учун замин хисобланадилар ва сайёра асослари деб аталадилар.
Ваниҳоят бир қанча алохида улкан жисмлар шаклланади. Улар аккреция учун ядролар вазифасини бажаради ва атрофларида Ер типидаги сайёралар пайдо бўла бошлайди. Сайёра асослари сони бу даврда жуда кўп бўлиб, тўқнашиш натижасида улар нафақат бирлашадилар, балки хаттоки парчаланадилар ҳам. Бундай парчаланишлар дифференциаллашган метеоритларни туғилишига олиб келган.
Тахминан 10⁸ йил давомида Ер ўзининг ҳозирги ўлчамига эришган (баъзан бу даврни 10⁵ деб баҳолашади). Ерга нисбатан Венера сайёраси тезроқ катталашган. Ер типидаги сайёралар тарихида аккреция даври жуда жиддатли вақт ҳисобланган. Сайёралар сиртига улкан сайёра асослари тўдалари келиб урилиб у ерда гигант кратерларни ҳосил қилган, маълум бир модда қисми фазога отилиб чиққан, сайёра сиртидаги модда таркиби узлуксиз ўзгариб турган.
Албатта айтиш мумкинки, бундан 4,5 миллиард йил аввал рўй берган ходисалар тавсифини аниқ келтириш жуда қийин, лекин юлдузлараро муҳит ва жуда ёш юлдузларни кузатиш натижалари, метеоритлар ва сайёралар атмосферасининг тузилиши ҳамда таркибини таҳлил қилиш асосида биз кун сайин Қуёш системасининг пайдо бўлиши ва ривожланиш эволюцияси масаласининг ечими сари яқинлашиб бормоқдамиз.
Sinov savollari:

1. 
   Quyosh sistemasining vujudga kelishi kosmogoniyasining kuzatuv
   

asoslarini tushuntirib bering.

2. 
   Quyosh sistemasining vujudga kelishi asosiy bosqichalrini
   

tushuntiring.

3. 
   Akretsiya jarayoni deb qanday jarayonga aytiladi va bunday jarayon
   

Quyosh sistemasidagi jismlarni hosil bo’lishida qanday rol o’ynagan?

4. 
   Protosayyora vujudga kelishi jarayonini tushuntiring.