LUKU 4 -
Aurinkokunnan
ja maapallon synty
Mitä tulee aurinkokunnan ja
maapallon syntyyn, lähtee tavallisin teoria siitä, että aluksi oli vain yksi
pyörivä kaasu- ja pölypilvi, josta sitten vähitellen muodostuivat aurinko ja
planeetat.
Sillä kun kyseinen pilvi pyöri huimaa vauhtia, jäi vain sen
keskiosa paikoilleen, ja siitä tuli aurinko; irrallisista osista sensijaan piti
tulla törmäysten ja yhteensulautumisten kautta yhä suurempia, kunnes niistä
lopulta tuli planeettoja. Koko aurinkokunnan ja maapallon uskotaan siis saaneen
alkunsa tästä yhdestä ja samasta kaasu-pölypilvestä.
ONKO TEORIA TYYDYTTÄVÄ? Kun lähdetään tutkimaan sitä mahdollisuutta, että
aurinkokunta ja maapallo ovat saaneet alkunsa edellämainitulla tavalla, on todettava,
että teoriasta löytyy lukuisia ongelmia. Ongelmat ovat niin suuria, että
eräiden tutkijoiden mukaan koko aurinkokuntaa ei pitäisi olla edes olemassa.
Tämä osoittaa, ettei teoria niiden synnystä voi olla vakaalla pohjalla:
Nykyäänkin,
vaikka astrofysiikka on edistynyt suunnattomasti, monet teoriat aurinkokunnan
alkuperästä ovat epätyydyttäviä. Tiedemiehet ovat yhä erimielisiä
yksityiskohdista. Yleisesti hyväksyttyä teoriaa ei ole näkyvissä. (Jim Brooks:
Näin alkoi elämä, s. 57)
"Kaikki
esitetyt olettamukset aurinkokunnan alkuperästä sisältävät vakavia puutteita.
Tämänhetkinen johtopäätös onkin, että aurinkokuntaa ei voi olla olemassa."
(Jeffreys,
H., The Earth: Its Origin, History and Physical Constitution, 6th edition,
Cambridge University Press, 1976, p. 387)
Pyörimisnopeus. Eräs ongelma liittyy pyörimisnopeuteen. Jos aurinko ja planeetat olisivat syntyneet
edellisellä tavalla, olisi alkuperäisen kaasupilven pyörimisnopeuden pitänyt
olla moninkertaisesti nykyistä auringon pyörimisnopeutta suurempi. Kun
pyörimisnopeus nyt on noin 2 km/s, olisi alkuperäisen pyörimisnopeuden pitänyt
olla n. 1000 km/s. Mistä johtuu, että pyörimisnopeus on nykyään niin pieni eli
vain 1 / 500. oletetusta alkuperäisestä arvosta? Mikä on saanut sen pienentymään
noin huomattavasti? Jim Brooks on selittänyt ongelmaa seuraavalla tavalla:
Suurin
vaikeus tämän teorian suhteen liittyy planeettojen ja auringon
impulssimomenttiin. Näyttää siltä, ettei alkusumu ole itse asiassa voinut
pyöriä riittävän nopeasti, jotta renkaat olisivat irronneet. Matematiikan
lakien mukaan aurinkokunnan kokonaisimpulssimomentti on säilynyt vakiona
kaikissa systeemin kehitysvaiheissa. Jos tunnettu kokonaisimpulssimomentti
tulisi kokonaan auringon osalle, pitäisi sen pyörähtää akselinsa ympäri noin 50
kertaa nykyistä nopeammin eli kierroksen puolessa vuorokaudessa. Nopeamman
pyörimisen seurauksena keskipakoisvoima auringon päiväntasaajalla lisääntyisi.
Se pienentäisi auringon painovoimaa vain 5 %, joten renkaita ei voisi irrota.
Laskelmamme siis viittaavat siihen, että keskipakoisvoima ei ole voinut
lennättää planeettoja auringosta avaruuteen. (Jim Brooks: Näin alkoi elämä, s.
53)
Toinen ongelma
pyörimisnopeuden suhteen on, että jos pyörimisliike heitti planeetat pois
auringosta, niin miksi aurinko pyörii hitaammin kuin planeetat (esim. Maa pyörii akselinsa ympäri yli 25
kertaa nopeammin kuin se)? Miksi se pyörii planeettoja hitaammin, vaikka
sen pitäisi pyöriä niitä monin verroin nopeammin?
Sillä kun on tehty hyrrällä kokeita, osoittavat kokeet, että
poisviskautuneet pienet kappaleet menettävät nopeuttaan paljon pikemmin kuin
itse hyrrä. Hyrrä, joka jää pyörimään, säilyttää nopeutensa paljon suurempana
kuin poislähtevät kappaleet. Miksi nämä pyörimisnopeudet auringon ja
planeettojen välillä ovat aivan päinvastaisia kuin mitä sopisi odottaa? Mikä on
saanut auringon pyörimisnopeuden hiljentymään niin huomattavasti planeettoihin
verrattuna?
Etäisyydet. Toinen ongelma liittyy planeettojen etäisyyteen
auringosta. Kun auringon läpimitta on
nyt noin 1,4 milj. km. ja alkupilvi oli sitä vain 2-3 kertaa suurempi, niin
miten suhteessa näihin lukuihin saattavat planeetat olla niin kaukana
auringosta? Kun esim. Maa on auringosta noin 150 miljoonan km:n päässä ja Pluto
lähes 40 kertaa maata kauempana eli noin 5900 miljoonan km:n päässä - mikä on
yli 4000 kertaa auringon läpimitta - ovat nämä luvut kovin suuria. Miten
kyseiset kappaleet saattoivat viskautua niin kauas pois auringon painovoiman
läheisyydestä, jos ne aluksi olivat kiinni toisissaan? Mikä heitti ne niin
kauas, kun auringon oma pyörimisnopeus tällä hetkellä on vain 2 km/s?
Planeettojen koostumus ja ilmakehät. Suurin ongelma aurinkokunnan synnyssä liittyy
auringon, planeettojen ja kuiden erilaiseen koostumukseen. Jos ne olisivat
syntyneet yhteisestä kaasupilvestä, pitäisi niillä olla myös samanlainen
koostumus, mutta niin ei ole. Eroja voidaan havaita mm. seuraavissa asioissa.
Ne osoittavat, miten suuria ongelmia kohdataan, mikäli pitäydytään
nykyteorioihin:
- Kun aurinko koostuu lähes
99 prosenttisesti kevyistä alkuaineista eli vedystä ja heliumista, on
maapallolla näitä aineita vain noin yksi prosentti ja raskaita alkuaineita 99
prosenttia. Muiden sisäplaneettojen koostumus aurinkoon nähden on myös täysin
erilainen.
- Maapallon ja sen oman kuun
sekä muiden sisäplaneettojen välillä on melko suuria alkuainekoostumuseroja,
joten on vaikea ajatella niille yhteistä maaperää.
- Maapallon sekä suurten
ulkoplaneettojen ja niiden omien kuiden välillä on huomattavia eroja. Maapallon
koostumus poikkeaa täysin näistä kevyistä alkuaineista koostuvista
ulkoplaneetoista.
- Kun maapallolla on vettä,
ovat muut planeetat jokseenkin vedettömiä siihen nähden.
- Ilmakehät eroavat
huomattavasti toisistaan. Niissä esiintyy ainakin seuraavia poikkeamia:
-
Maa: 78 % typpeä, noin 21 % happea, lisäksi argonia ja muita kaasuja
-
Venus: 97 % hiilidioksidia, 2 % typpeä sekä alle 1 % vesihöyryä
-
Mars: 95 % hiilidioksidia ja jäljellejäänyt osa pääosin typpeä sekä argonia
-
Jupiter: arviolta 82 % vetyä ja 17 % heliumia
Liikkeet. Jos
lähdetään siitä käsityksestä, että planeetoilla ja kuilla on sama alku, tulisi
myös niiden liikkeiden olla yhteneväiset. Niiden tulisi kiertää kaikkien
suunnilleen samaan suuntaan, koska kaikki ovat saaneet alkunsa yhden ja saman
pyörimisliikkeen seurauksena.
Kuitenkaan näin ei ole. Kun katsotaan näiden kappaleiden
liikkeitä, kiertävät monet niistä aivan päinvastoin kuin sopisi odottaa.
Tällaiset eroavaisuudet eivät varmastikaan olisi mahdollisia, jos ne olisivat
saaneet alkunsa yhdestä ja samasta pyörivästä pilvestä. Poikkeamia voidaan
nähdä ainakin seuraavissa liikkeissä:
-
Venus pyörii akselinsa ympäri päinvastaiseen suuntaan kuin muut planeetat.
-
Neljä Jupiterin kuista, yksi Uranuksen kuista ja Neptunuksen toinen kuu eli suurikokoinen
Triton, kiertävät emäplaneettaansa päinvastaiseen suuntaan kuin muut kuut.
-
Planeetta Uranus muodostaa myös poikkeuksen; sen pyörimisakseli on melkein
ratatasossa, kun se muilla planeetoilla on likimain kohtisuoraan niiden
ratatasoa vastaan.
