Mgławica Słoneczna to chmura gazu, z której zgodnie z ogólnie przyjętą hipotezą mgławicową narodziło się nasze Słońce i planety. To nie tylko chmura; to zapadający się, wirujący dysk gazu i pyłu, który przez miliony lat stawał się coraz gęstszy, tworząc architekturę naszego Układu Słonecznego.
Wczesne pomysły: od Szwecjaborga do Laplace’a
Ludzie rzekomo spekulowali na temat tego procesu od wieków. W 1734 roku szwedzki filozof Emanuel Szwecjaborg zaproponował, że wokół Słońca znajduje się skorupa mglistej materii, która ostatecznie rozpadła się na planety. Bardziej wyrafinowany pogląd zaproponował niemiecki filozof Immanuel Kant w 1755 roku. Postawił on hipotezę, że wolno obracająca się mgławica, przyciągana przez własną grawitację, zapada się w obracający się dysk i rodzi zarówno Słońce, jak i planety.
Francuski astronom i matematyk Pierre-Simon Laplace zaproponował podobny model w 1796 roku, choć zakładał, że planety powstały przed Słońcem. Te poglądy Kanta i Laplace’a zdominowały myśl astronomiczną na długi czas.
Dlaczego astronomowie wątpili w mglistą teorię
Wątpliwości pojawiły się pod koniec XIX wieku. Brytyjski fizyk James Clerk Maxwell sprzeciwił się tej niejasnej hipotezie. Pokazał, że gdyby cała materia znanych planet kiedykolwiek utworzyła dysk wokół Słońca, rotacja różnicowa wytworzyłaby siły ścinające. Siły te zapobiegałyby kondensacji poszczególnych planet.
Pojawił się także problem dynamiki. Słońce ma mniejszy moment pędu, niż wydaje się to wymagane w teorii. Moment pędu zależy od masy całkowitej, jej rozkładu i prędkości obrotowej. Ponieważ Słońce ma go znacznie mniej niż planety, prosty model dysku upadł.
Przez kilka dziesięcioleci astronomowie preferowali teorię uderzenia. W tym modelu inna gwiazda przeleciała obok Słońca. Przyciąganie grawitacyjne wyciągnęłoby materię, która następnie potoczyłaby się w planety.
Powrót mglistej hipotezy
Teoria kolizji ostatecznie wypadła z łask. Krytycy podnieśli wobec niego bardziej przekonujące zastrzeżenia niż wobec niejasnej hipotezy. Tymczasem model mgły został zmodyfikowany w latach czterdziestych XX wieku i nabrał rozpędu.
Zaktualizowana teoria sugerowała, że oryginalne protoplanety miały większe masy, niż zakładano we wcześniejszych wersjach. Rozwiązała także problem momentu pędu. Naukowcy zasugerowali, że siły magnetyczne łączą Słońce i powstające planety, przenosząc moment pędu z dysku do obszarów zewnętrznych.
Ta decyzja sprawiła, że model stał się wykonalny. Teoria mgławicy słonecznej jest obecnie standardowym wyjaśnieniem powstania naszego Układu Słonecznego. Pozostaje dominującym modelem współczesnej astrofizyki, ponieważ uwzględnia strukturę dysku, zachowanie pędu i kolejność formowania.
Jak prosta chmura gazu ostatecznie dała początek Ziemi, Jowiszowi i Słońcu? Odpowiedź leży w sposobie, w jaki grawitacja, rotacja i pola magnetyczne współdziałają ze sobą przez eony.
