Dawno, dawno temu, w mgławicy, która już nie istnieje, nasza nowonarodzona planeta została uderzona gigantycznym uderzeniem tak energicznym, że stopiła część planety i impaktora i stworzyła wirującą stopioną globę. Wirujący dysk z topniejącej skały obracał się tak szybko, że z zewnątrz trudno byłoby odróżnić planetę od dysku. Obiekt ten nazywa się „synestią”, a zrozumienie, w jaki sposób się uformował, może prowadzić do nowych wglądów w proces formowania się planet.
Faza synestyczna narodzin planety brzmi jak coś z dziwnego filmu science fiction, ale może być naturalnym krokiem w tworzeniu światów. To bardzo prawdopodobne zdarzyło się kilka razy podczas proces narodzin większości planet w naszym Układzie Słonecznym, szczególnie skaliste światy Merkurego, Wenus, Ziemi i Marsa. Wszystko to jest częścią procesu zwanego „akrecją”, w którym mniejsze kawałki skały w planetarnym żłobku zwanym dyskiem protoplanetarnym zderzają się ze sobą, tworząc większe obiekty zwane planetozymalami. Planetesimals zderzyły się, tworząc planety. Uderzenia uwalniają ogromne ilości energii, co przekłada się na wystarczającą ilość ciepła do stopienia skał. Gdy światy stały się większe, ich grawitacja pomogła utrzymać je razem i ostatecznie odegrały rolę w „zaokrąglaniu” ich kształtów. Mniejsze światy (takie jak księżyce) mogą również tworzyć się w ten sam sposób.
Fazy Ziemi i jej Synestii
Proces akrecji w formacji planetarnej nie jest nowym pomysłem, ale pomysł, że nasze planety i ich księżyce przeszły przez wirującą stopioną fazę globu, prawdopodobnie więcej niż jeden raz, jest nową zmarszczką. Formacja planetarna trwa miliony lat, w zależności od wielu czynników, w tym wielkości planety i ilości materiału w chmurze porodowej. Utworzenie Ziemi prawdopodobnie zajęło co najmniej 10 milionów lat. Proces jego narodzin w chmurze był, jak większość porodów, niechlujny i zajęty. Chmura porodowa była wypełniona kamieniami i samolotami, które nieustannie zderzają się ze sobą jak wielka gra w bilard z kamienistymi ciałami. Jedna kolizja wywołałaby inne, wysyłając materiał w przestrzeń.
Duże uderzenia były tak gwałtowne, że każde zderzone ciało stopiło się i wyparowało. Ponieważ te kule wirowały, część ich materiału tworzyłaby wirujący dysk (jak pierścień) wokół każdego impaktora. Rezultat wyglądałby jak pączek z nadzieniem w środku zamiast dziury. Centralnym obszarem byłby impaktor, otoczony stopionym materiałem. Ten „pośredni” obiekt planetarny, synestia, był fazą. Jest bardzo prawdopodobne, że niemowlę Ziemia spędziła trochę czasu jako jeden z tych wirujących, stopionych obiektów.
Okazuje się, że wiele planet mogło przejść ten proces w trakcie ich powstawania. To, jak długo tak pozostanie, zależy od ich mas, ale ostatecznie planeta i jej stopiona kula materiału ochłodzą się i osiedlają z powrotem w jedną, zaokrągloną planetę. Ziemia prawdopodobnie spędziła sto lat w fazie synestii przed ochłodzeniem.
Układ słoneczny niemowlęcia nie ucichł po powstaniu małego Ziemi. Możliwe, że Ziemia przeszła przez kilka synestii, zanim pojawiła się ostateczna forma naszej planety. Cały układ słoneczny przechodził okresy bombardowań, które pozostawiały kratery na skalistych światach i księżycach. Gdyby Ziemię uderzyły kilkakrotnie duże uderzenia, nastąpiłoby wiele synestii.
Implikacje księżycowe
Idea synestii pochodzi od naukowców pracujących nad modelowaniem i rozumieniem formowania się planet. Może to wyjaśniać kolejny krok w formacji planetarnej, a także rozwiązywać interesujące pytania Księżyc i jak się utworzył. Na początku historii Układu Słonecznego obiekt wielkości Marsa o nazwie Theia uderzył w niemowlę Ziemię. Materiały dwóch światów zmieszały się, chociaż katastrofa nie zniszczyła Ziemi. Szczątki wyrzucone z kolizji ostatecznie połączyły się, tworząc Księżyc. To wyjaśnia, dlaczego Księżyc i Ziemia są ze sobą ściśle powiązane. Jednak możliwe jest również, że po zderzeniu powstała synestia, a nasza planeta i satelita połączyły się oddzielnie, gdy materiały w pączku synestii ostygły.
Synestia to naprawdę nowa klasa obiektów. Chociaż astronomowie jeszcze tego nie zaobserwowali, modele komputerowe tego pośredniego kroku na planecie i księżycu formacja da im wyobrażenie o tym, czego szukać, badając układy planetarne, które obecnie się w nas tworzą galaktyka. W międzyczasie szukaj nowonarodzonych planet trwa.