A volte è bene prendersi una pausa dai modelli cosmologici che allungano la mente, dagli entanglement quantistici o dagli eventi a 10-23secondi dopo il big bang e torna alle basi dell'astronomia. Ad esempio, il fastidioso problema del raggio di patate.
Alla recente conferenza australiana sulla scienza spaziale del 2010, è stato proposto da Lineweaver e Norman che tutti gli oggetti naturali nell'universo adottano una delle cinque forme base a seconda delle loro dimensioni, massa e dinamica. Possono essere considerati oggetti di piccola e bassa massaPolvere– essendo forme irregolari governate principalmente da forze elettromagnetiche.
I prossimi sonoPatate, essendo oggetti in cui l'accrescimento per gravità inizia ad avere qualche effetto, anche se non tanto quanto nei più massicciSfere– che, per citare la seconda legge dei pianeti dell'Unione Astronomica Internazionale,ha una massa sufficiente per la sua autogravità per vincere le forze del corpo rigido in modo che assuma una forma di equilibrio idrostatico (quasi rotonda).
Gli oggetti della scala delle nuvole di polvere molecolare collasseranno inDischidove il volume totale di materiale in accrescimento significa che gran parte di esso può ruotare solo in uno schema di tenuta intorno e verso il centro di massa. Tali oggetti possono evolversi in una stella con pianeti orbitanti (o no), ma la struttura del disco iniziale sembra essere un passaggio obbligato nella formazione di oggetti a questa scala.
Alla scala galattica potresti ancora avere strutture a disco, come una galassia a spirale, ma di solito tali strutture su larga scala sono troppo diffuse per formare dischi di accrescimento e invece si raggruppano inQuasi– di cui il rigonfiamento centrale di una galassia a spirale è un esempio. Altri esempi sono gli ammassi globulari, le galassie ellittiche e persino gli ammassi galattici.
Le cinque forme principali proposte che la materia accumulata adotta nel nostro universo. Credito: Lineweaver e Norman.
Gli autori hanno quindi studiato il raggio della patata, o RPotere, per identificare il punto di transizione daPatataaSfera,che rappresenterebbe anche il punto di transizione da piccolo oggetto celeste a pianeta nano. Nella loro analisi sono emerse due questioni chiave.
In primo luogo, non è necessario assumere una gravità superficiale di una grandezza necessaria per generare l'equilibrio idrostatico. Ad esempio, sulla Terra tali forze di frantumazione delle rocce agiscono solo a 10 chilometri o più sotto la superficie - o per guardarla in un altro modo si può avere una montagna sulla Terra delle dimensioni dell'Everest (9 chilometri), ma qualsiasi cosa più alta comincerà a crollare indietro verso la forma approssimativamente sferoide del pianeta. Quindi, c'è un margine accettabile in cui una sfera può ancora essere considerata una sfera anche se non dimostra un completo equilibrio idrostatico attraverso la sua intera struttura.
In secondo luogo, la forza differenziale dei legami molecolari influenza la resistenza allo snervamento di un particolare materiale (cioè la sua resistenza al collasso gravitazionale).
Su questa base, gli autori concludono che RPotereper gli oggetti rocciosi è di 300 chilometri. Tuttavia, RPotereper gli oggetti ghiacciati è solo 200 chilometri, a causa della loro resistenza allo snervamento più debole, il che significa che si conformano più facilmente a una forma sferoidale con meno gravità.
Poiché Cerere è l'unico asteroide con un raggio maggiore di RPotereper gli oggetti rocciosi non dovremmo aspettarci che altri pianeti nani vengano identificati nella fascia degli asteroidi. Ma applicando il 200 chilometro RPotereper corpi ghiacciati, significa che potrebbero esserci un sacco di oggetti transnettuniani pronti per assumere il titolo.