Vad är solnebulosan?

Det tros att vårt solsystem bildades för cirka 4,6 miljarder år sedan från ett stort moln av gas och damm, som mätte flera ljusår i diameter, känd som en nebula. Detta moln bestod huvudsakligen av vätgas, med mindre mängder av de element som utgör solsystemet idag. Enligt teorin om solnebulan började en del av detta moln drabbas av gravitationellt, eventuellt på grund av störningar av en närliggande supernova eller passagen av en annan stjärna, och när det gjorde så började den initiala långsamma rotationen av molnet att öka i takt med att det drog samman, vilket får den att plattas ut till en skivform. När mer material samlades i mitten av skivan ökade densiteten och temperaturen, och nådde den punkt där fusion av väteatomer började, bildade helium och släppte enorma mängder energi, vilket resulterade i solens födelse. Planeterna, asteroiderna och kometerna bildades av kvarvarande material.

Efter en tid stoppades ytterligare kollaps av att solen når hydrostatisk jämvikt. Solvinden från den unga solen spridit en stor del av materialet i solnebulan, vilket minskade densiteten och nebulosan började svalna. Bortsett från de tre lättaste elementen - väte, helium och litium - bildades elementen som solnebulan bestod av genom kärnfusion i stjärnor som nu försvunnit eller, för element som är tyngre än järn, skapade av supernovaer. Enkla kovalenta molekyler, inklusive vatten, metan och ammoniak, och joniska molekyler, såsom metalloxider och silikater, skulle också ha varit närvarande. Ursprungligen, på grund av de höga temperaturerna i skivan, skulle dessa föreningar ha varit gasformiga, men när kylning ägde rum de flesta av elementen och föreningarna kondenserade till små partiklar; metallerna och jonföreningarna kondenserade först på grund av deras högre kok- och smältpunkter.

Nära centrum av skivan dominerade metaller, metallföreningar och silikater, men längre ut, där temperaturen var lägre, kondenserade stora mängder is ut ur nebulan. I denna yttre region var också gasformigt väte och helium rikligt; dessa gaser spriddes till stor del av solvinden närmare solen. Små fasta partiklar kolliderade och fastade ihop och bildade allt större föremål som började locka mer material genom gravitation, vilket så småningom resulterade i bildandet av planeter. I det inre solsystemet resulterade bristen på is, väte och helium i bildandet av de relativt små planeterna Merkurius, Venus, Jorden och Mars, som till stor del består av sten. Längre ut aggregerades is och mineralpartiklar och bildade större kroppar som kunde hålla kvar de ljusa gaserna väte och helium genom deras relativt starka gravitationsfält, vilket resulterade i "gasjätten" -planeterna, Jupiter, Saturn, Uranus och Neptun.

Solnebulaorin står för ett antal nyckelfunktioner i vårt solsystem. Det faktum att planeterna - med undantag av Pluto, som inte längre betraktas som en planet - ligger alla i mer eller mindre samma plan, och det faktum att de alla kretsar runt solen i samma riktning antyder att de har sitt ursprung i en skiva som omger solen. Förekomsten av relativt små steniga planeter i det inre solsystemet och gasgiganter i det yttre området passar också bra till denna modell.

Bortom Neptunus, den yttersta planeten, ligger Kuiper Belt, en region med relativt små föremål sammansatta av sten och is. Man tror att Pluto kan ha sitt ursprung här, och att kometer är Kuiper Belt-föremål som har skjutits in i banor som tar dem in i det inre solsystemet. Kuiper-bältet förklaras också väl av solnebulorsteorin som ett resultat av kvarvarande is och stenigt material som är för tunt spridd för att ha bildat planeter.

Ytterligare bevis som stöder denna teori kommer från någon annanstans i Vintergatan. Astronomer kan studera delar av vår galax där stjärnor för närvarande bildas, till exempel Orion Nebula, en stor volym gas som ligger i stjärnbilden Orion. De flesta av de nya stjärnorna i denna nebulosa är omgivna av skivor med gas och damm från vilket man tror att planeter så småningom kommer att bildas.