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.

Kun kyseinen pilvi pyöri huimaa vauhtia, jäi vain sen keskiosa paikoilleen, ja siitä tuli aurinko; irrallisista osista sen sijaan piti tulla törmäysten ja yhteensulautumisten kautta yhä suurempia, kunnes niistä lopulta tuli planeettoja. Koko aurinkokunnan ja maapallon uskotaan saaneen alkunsa tästä yhdestä ja samasta kaasu-pölypilvestä.

Onko teoria tyydyttävä? Kun lähdetään tutkimaan sitä mahdollisuutta, että aurinkokunta ja maapallo ovat saaneet alkunsa edellä mainitulla tavalla, on todettava, että teoriasta löytyy lukuisia ongelmia. Ongelmat ovat niin suuria, että eräiden tutkijoiden mukaan koko aurinkokuntaa ei pitäisi olla edes olemassa. Se 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 kokonaisimpulssi-momentti tulisi kokonaan auringon osalle, pitäisi sen pyörähtää akselinsa ympäri noin 50 kertaa nykyistä nopeam-min eli kierroksen puolessa vuorokaudessa. Nopeamman pyörimisen seurauksena keskipakoisvoima auringon päiväntasaajalla lisääntyisi. Se pienentäisi auringon painovoi-maa 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. Mistä johtuvat näin suuret erot, jos aurinko ja maapallo ovat peräisin yhdestä ja samasta alkupilvestä? Toinen samanlainen ongelma on, että muiden sisäplaneettojen koostumus aurinkoon nähden on erilainen. Tällaisia eroja on vaikea selittää yhteisestä alkupilvestä.

• 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.

• 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.