コズミックダストバニー：惑星形成の謎

概要

この記事では、コズミックダストバニーの謎と惑星形成における役割について探求します。ガスと塵の雲がどのように崩壊して星や原始惑星円盤を形成するか、そしてダスト粒子がバンデルワールス力によってくっつく仕組みについて深く掘り下げます。ダストバニーの最初の謎は、ディスクの風のようなものが常にそれらを破壊するにもかかわらず、どのようにして成長し続けるのかということです。一つの理論は、静電気が答えかもしれないと示唆しています。二つ目の謎は、ふわふわのダストバニーがいかにして加熱、溶融、そして固体のペレットであるコンドルールになり、そしてこれらのペレットがくっついて大きな岩、そして最終的には惑星を形成するのかということです。

背景：塵とガスから新生星へ

この記事は、46億年前に巨大な塵とガスの雲が新生星を周回していた時代にさかのぼります。これらの雲は超新星によってそこに吹き飛ばされ、ある閾値であるジーンズ質量に達すると、自己崩壊します。縮小する雲はますます速く回転し、加熱され、最終的には核で水素を燃やすほど熱くなります。この時点で、星が誕生します。新しい星で核融合が始まると、ガスの噴出が送り出され、雲の上部と下部が吹き飛ばされ、原始惑星円盤と呼ばれるガスと塵の周回するリングが残ります。

最初の謎：ダストクラスターはどのようにして成長し続けるのか？

その後、ダストバニーの最初の謎である、ディスクの風のようなものが常にそれらを破壊するにもかかわらず、ダストクラスターがどのようにして成長し続けるのかを探求します。人間の髪の幅よりも100倍小さいダスト粒子は、バンデルワールス力によって互いにくっつきます。これは、電子の雲が分子の一方に移動して、一方に負の電荷、もう一方に正の電荷を作り出すことで起こります。異なるもの同士が引き合うのですが、バンデルワールス力は小さなものしか一緒に保持できません。ある理論では、高エネルギーの粒子がいくつかのダスト塊からより多くの電子をはぎ取って、それらを正に帯電させることができると提唱しています。異なるもの同士が引き合い、クラスターが急速に成長します。

二つ目の謎：ふわふわのダストバニーから固体のペレットへ

その後、記事は二つ目の謎に移ります。ふわふわのダストバニーがいかにして加熱、溶融、そして固体のペレットであるコンドルールになり、そしてこれらのペレットがくっついて大きな岩、そして最終的には惑星を形成するのかということです。前述の静電気力は弱すぎ、小さな岩は重力で保持することができません。重力は物体の質量に比例して増加します。だからこそ、あなたが足で発生させる力だけで小さな山のような大きさの小惑星から簡単に逃げることができるのです。おそらく、ダストがベルクロのように機能するのです。ペレットの外側に集まったふわふわのダストリムは、ベルクロのように機能することができます。メテオライトには、多数のコンドルールが非常に細かい材料で囲まれている、おそらく凝縮したダストである、薄いリムで囲まれている証拠があります。最終的に、コンドルールペレットは大きな岩の中で固定され、約1キロメートルの大きさになると、重力によって自分自身を保持するのに十分な大きさになります。それらは相互に衝突し、より大きな体に成長し続け、私たちが知っている惑星を含め、ますます大きな体になっていきます。

結論：すべてにおける種の源

記事は、すべてにおける種の源である、私たちの惑星のサイズ、太陽系内での位置、そして元素の成分は、無数にランダムな衝突によって決定されたと述べて締めくくります。塵の雲を少し変えるだけで、おそらく私たちの惑星での生命の形成に適した条件ではなかったかもしれません。コズミックダストバニーは取るに足らないように見えるかもしれませんが、それらは私たちの宇宙の形成において重要な役割を果たしています。