सौर प्रणाली का गठन कैसे किया गया था? - नेबुलर परिकल्पना

अनादि काल से, मनुष्य इस उत्तर की खोज में रहे हैं कि ब्रह्मांड कैसे आया। हालांकि, वैज्ञानिक क्रांति के साथ, यह केवल पिछली कुछ शताब्दियों के भीतर रहा है, कि प्रमुख सिद्धांत प्रकृति में अनुभवजन्य रहे हैं। यह इस समय के दौरान था, 16 वीं से 18 वीं शताब्दी तक, खगोलविदों और भौतिकविदों ने हमारे सूर्य, ग्रहों और ब्रह्मांड के बारे में साक्ष्य-आधारित स्पष्टीकरण तैयार करना शुरू किया।

जब यह हमारे सौर मंडल के गठन की बात आती है, तो सबसे व्यापक रूप से स्वीकृत दृश्य को नेबुलर हाइपोथीसिस के रूप में जाना जाता है। संक्षेप में, इस सिद्धांत में कहा गया है कि सूर्य, ग्रह और सौर प्रणाली में अन्य सभी वस्तुओं का निर्माण अरबों साल पहले नेबुलस सामग्री से हुआ था। मूल रूप से सौर मंडल की उत्पत्ति की व्याख्या करने का प्रस्ताव है, यह सिद्धांत व्यापक रूप से स्वीकार कर लिया गया है कि सभी स्टार सिस्टम कैसे बने।

नेबुलर परिकल्पना:

इस सिद्धांत के अनुसार, सूर्य और हमारे सौर मंडल के सभी ग्रह आणविक गैस और धूल के विशाल बादल के रूप में शुरू हुए। फिर, लगभग 4.57 बिलियन साल पहले, कुछ ऐसा हुआ जिससे बादल ढह गया। यह एक गुज़रने वाले तारे या सुपरनोवा से आघात करने वाली तरंगों का परिणाम हो सकता था, लेकिन अंतिम परिणाम बादल के केंद्र में एक गुरुत्वाकर्षण पतन था।

इस पतन से, धूल और गैस की जेबें सघन क्षेत्रों में एकत्र होने लगीं। जैसे-जैसे सघन क्षेत्र अधिक से अधिक द्रव्य में खिंचते गए, संवेग के संरक्षण के कारण यह घूमने लगा, जबकि बढ़ते दबाव के कारण यह गर्म होने लगा। अधिकांश सामग्री केंद्र में एक गेंद में समाप्त हो गई, जबकि शेष मामला डिस्क में चपटा हुआ था जो उसके चारों ओर घूम रहा था। जबकि केंद्र में गेंद ने सूर्य का गठन किया, बाकी सामग्री प्रोटोप्लानेटरी डिस्क में बनेगी।

इस डिस्क से अभिवृद्धि द्वारा गठित ग्रह, जिसमें धूल और गैस एक साथ मिलकर बड़े पैमाने पर पिंड बनाते हैं। उनके उच्चतर उबलते बिंदुओं के कारण, केवल धातु और सिलिकेट्स सूर्य के करीब ठोस रूप में मौजूद हो सकते हैं, और ये अंततः बुध, शुक्र, पृथ्वी और मंगल के स्थलीय ग्रहों का निर्माण करेंगे। क्योंकि धात्विक तत्वों में केवल सौर निहारिका का बहुत कम अंश शामिल होता है, इसलिए स्थलीय ग्रह बहुत बड़े नहीं हो सकते हैं।

इसके विपरीत, विशाल ग्रह (बृहस्पति, शनि, यूरेनस, और नेप्च्यून) मंगल और बृहस्पति की कक्षाओं के बीच बिंदु से परे बने हैं जहां वाष्पशील बर्फीले यौगिकों के ठोस (यानी फ्रॉस्ट लाइन) रहने के लिए सामग्री काफी ठंडी है। इन ग्रहों का गठन करने वाले आयन धातुओं और सिलिकेट्स की तुलना में अधिक भरपूर मात्रा में थे जो स्थलीय आंतरिक ग्रहों का गठन करते थे, जिससे उन्हें हाइड्रोजन और हीलियम के बड़े वायुमंडलों पर कब्जा करने के लिए बड़े पैमाने पर बढ़ने की अनुमति मिलती थी। बचे हुए मलबे जो कभी भी क्षुद्रग्रह बेल्ट, कूपर बेल्ट, और ऊर्ट क्लाउड जैसे क्षेत्रों में एकत्र नहीं हुए।

50 मिलियन वर्षों के भीतर, प्रोटोस्टार के केंद्र में हाइड्रोजन का दबाव और घनत्व थर्मोन्यूक्लियर संलयन शुरू करने के लिए काफी अच्छा हो गया। हाइड्रोस्टेटिक संतुलन प्राप्त होने तक तापमान, प्रतिक्रिया दर, दबाव और घनत्व में वृद्धि हुई। इस बिंदु पर, सूर्य एक मुख्य-अनुक्रम स्टार बन गया। सूर्य से आने वाली सौर हवा ने हेलिओस्फियर का निर्माण किया और ग्रहों के गठन की प्रक्रिया को समाप्त करते हुए प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क से शेष गैस और धूल को इंटरस्टेलर स्पेस में बहा दिया।

नेबुलर परिकल्पना का इतिहास:

यह विचार कि सौर मंडल की उत्पत्ति एक नेबुला से हुई थी, पहली बार 1734 में स्वीडिश वैज्ञानिक और धर्मशास्त्री इमानुअल स्वीडनबर्ग ने प्रस्तावित किया था। इमैनुअल कांट, जो स्वीडनबॉर्ग के काम से परिचित थे, ने सिद्धांत को और विकसित किया और इसे अपने में प्रकाशित किया यूनिवर्सल नेचुरल हिस्ट्री एंड द थ्योरी ऑफ हैवेंस(1755)। इस ग्रंथ में, उन्होंने तर्क दिया कि गैसीय बादल (निहारिका) धीरे-धीरे घूमते हैं, धीरे-धीरे गुरुत्वाकर्षण और तारों और ग्रहों के कारण ढहते और सपाट होते हैं।

एक समान लेकिन छोटा और अधिक विस्तृत मॉडल पियरे-साइमन लाप्लास ने अपने ग्रंथ में प्रस्तावित किया था एक्सपोज़र डू सिस्टम डु मोंडे (दुनिया की प्रणाली का विस्तार), जिसे उन्होंने 1796 में जारी किया था। लाप्लास ने सिद्ध किया कि सूर्य का मूल रूप से पूरे सौर मंडल में विस्तारित गर्म वातावरण था, और यह कि "प्रोटोस्टार क्लाउड" ठंडा और अनुबंधित था। जैसे-जैसे बादल अधिक तेज़ी से घूमने लगा, उसने उन सामग्रियों को फेंक दिया जो अंततः ग्रहों को बनाने के लिए संघनित होते थे।

लाप्लासियन नेबुलर मॉडल को 19 वीं शताब्दी के दौरान व्यापक रूप से स्वीकार किया गया था, लेकिन इसमें कुछ स्पष्ट समस्याएं थीं। मुख्य मुद्दा सूर्य और ग्रहों के बीच कोणीय गति का वितरण था, जिसे नेबुलर मॉडल स्पष्ट नहीं कर सका। इसके अलावा, स्कॉटिश वैज्ञानिक जेम्स क्लर्क मैक्सवेल (1831 - 1879) ने दावा किया कि एक अंगूठी के आंतरिक और बाहरी भागों के बीच विभिन्न घूर्णी वेग सामग्री के संघनन की अनुमति नहीं दे सकते हैं।

इसे खगोलशास्त्री सर डेविड ब्रूस्टर (1781 - 1868) ने भी अस्वीकार कर दिया, जिन्होंने कहा:

"जो लोग नेबुलर थ्योरी में विश्वास करते हैं, वे इसे निश्चित मानते हैं कि हमारी पृथ्वी ने अपने ठोस पदार्थ और उसके वायुमंडल को सौर वायुमंडल से फेंके गए एक रिंग से निकाला है, जो बाद में एक ठोस भू-भाग में संकुचित हो गया, जहाँ से चंद्रमा उसी द्वारा फेंका गया था। प्रक्रिया… [इस तरह के एक दृश्य के तहत] चंद्रमा को जरूरी रूप से पृथ्वी के पानी और हवाई हिस्सों से पानी और हवा को बाहर करना चाहिए और एक वातावरण होना चाहिए। ”

20 वीं शताब्दी की शुरुआत तक, लाप्लासियन मॉडल पक्ष से बाहर हो गया था, जिससे वैज्ञानिकों को नए सिद्धांतों की तलाश करने का संकेत मिला। हालांकि, यह 1970 के दशक तक नहीं था कि नेबुलर परिकल्पना का आधुनिक और सबसे व्यापक रूप से स्वीकार किया गया संस्करण - सौर नेबुलर डिस्क मॉडल (एसएनडीएम) - उभरा। इसका श्रेय सोवियत खगोलशास्त्री विक्टर सफ्रोनोव और उनकी पुस्तक को जाता है प्रोटोप्लेनेटरी क्लाउड और पृथ्वी और ग्रहों के गठन का विकास (1972). इस पुस्तक में, ग्रह निर्माण प्रक्रिया की लगभग सभी प्रमुख समस्याओं को तैयार किया गया था और कई हल की गई थीं।

उदाहरण के लिए, एसएनडीएम मॉडल युवा तारकीय वस्तुओं के चारों ओर अभिवृद्धि डिस्क की उपस्थिति की व्याख्या करने में सफल रहा है। विभिन्न सिमुलेशन ने यह भी प्रदर्शित किया है कि इन डिस्क में सामग्री का विस्तार कुछ पृथ्वी के आकार के निकायों के गठन की ओर जाता है। इस प्रकार स्थलीय ग्रहों की उत्पत्ति को अब लगभग हल की गई समस्या माना जाता है।

जबकि मूल रूप से केवल सौर मंडल में लागू किया गया था, एसएनडीएम को बाद में सिद्धांतकारों द्वारा पूरे ब्रह्मांड में काम करने के लिए सोचा गया था, और हमारी आकाशगंगा में खोजे गए कई एक्सोप्लैनेट के गठन की व्याख्या करने के लिए उपयोग किया गया है।

समस्या:

यद्यपि नेबुलर सिद्धांत को व्यापक रूप से स्वीकार किया जाता है, फिर भी इसके साथ समस्याएं हैं जो खगोलविदों को हल करने में सक्षम नहीं हुई हैं। उदाहरण के लिए, झुकी हुई कुल्हाड़ियों की समस्या है। नेबुलर सिद्धांत के अनुसार, एक तारे के चारों ओर सभी ग्रहों को उसी तरह झुकाया जाना चाहिए, जैसे कि अण्डाकार के सापेक्ष। लेकिन जैसा कि हमने सीखा है, आंतरिक ग्रहों और बाहरी ग्रहों में मौलिक भिन्न अक्षीय झुकाव हैं।

जबकि आंतरिक ग्रह लगभग 0 डिग्री झुकाव से हैं, अन्य (जैसे पृथ्वी और मंगल) क्रमशः झुके हुए हैं (23.4 ° और 25 °, क्रमशः), बाहरी ग्रहों में झुकाव होते हैं, जो बृहस्पति के मामूली झुकाव 3.99 डिग्री से लेकर शनि और नेपच्यून के अधिक तक होते हैं। उरनस के चरम झुकाव 97.77 ° तक झुका हुआ झुकाव (26.73 ° और 28.32 °) है, जिसमें इसके ध्रुव लगातार सूर्य की ओर आ रहे हैं।

इसके अलावा, एक्स्ट्रासोलर ग्रहों के अध्ययन ने वैज्ञानिकों को उन अनियमितताओं को नोटिस करने की अनुमति दी है जो नेबुलर परिकल्पना पर संदेह करते हैं। इनमें से कुछ अनियमितताओं को "गर्म ज्यूपिटर" के अस्तित्व के साथ करना है जो कि कुछ ही दिनों की अवधि के साथ अपने सितारों के करीब हैं। खगोलविदों ने इनमें से कुछ समस्याओं के लिए नेबुलर परिकल्पना को समायोजित किया है, लेकिन अभी तक सभी सवालों का समाधान नहीं किया गया है।

काश, ऐसा लगता है कि यह सवाल है कि मूल के साथ क्या करना है कि जवाब देने के लिए सबसे कठिन हैं। जब हम सोचते हैं कि हमारे पास एक संतोषजनक स्पष्टीकरण है, तो उन परेशानियों वाले मुद्दे बने रहते हैं, जिनके लिए इसका कोई हिसाब नहीं है। हालांकि, स्टार और ग्रह निर्माण के हमारे मौजूदा मॉडल और हमारे ब्रह्मांड के जन्म के बीच, हमने एक लंबा सफर तय किया है। जैसा कि हम पड़ोसी सितारा प्रणालियों के बारे में अधिक जानते हैं और ब्रह्मांड के बारे में अधिक जानकारी प्राप्त करते हैं, हमारे मॉडल आगे परिपक्व होने की संभावना है।

हमने अंतरिक्ष पत्रिका में यहां सौर मंडल के बारे में कई लेख लिखे हैं। यहाँ सौर प्रणाली है, क्या हमारा सौर मंडल एक छोटे से बंग से शुरू होता है ?, और सौर मंडल से पहले यहाँ क्या था?

अधिक जानकारी के लिए, सौर मंडल की उत्पत्ति और सूर्य और ग्रहों का निर्माण कैसे हुआ, इसकी जांच करना सुनिश्चित करें।

एस्ट्रोनॉमी कास्ट में इस विषय पर एक एपिसोड भी है - एपिसोड 12: बेबी स्टार्स कहाँ से आते हैं?