Niektoré aspekty vzniku slnečnej sústavy

Proto-Slnko, nežiariace, "chladné" teleso, počas počas svojej existencie pripútavalo menšie telesá a vtedy "skokom" zvyšovalo svoju hmotnosť. Bolo ina otázkou času, po ktorom pohltení telesa dosiahne skokom kritickú hmotnosť - potrebnú na spustenie termonukleárnej syntézy a stane sa žiariacou hviezdou. Časť hmoty Proto-Planéty bola posledným, a súčasne výrazným prírastkom niekoľkokrát opakovaného deja, potrebného k vzniku Slnka. Po vzplanutí, Slnko tlakom žiarenia odstránilo zo svojho okolia prach a plyn, a už nebolo schopné "v brzdiacom prostredí" pripútavať telesá. Telesá, ktoré sa nestihli zrútiť do jeho útrob začali keplerovský obeh. Planetárny systém vzniká a stabilizuje sa práve (súčasne) s premenou chladného telesa na hviezdu.

Éra bombardovania - meteory z Marsu a Mesiaca

Vzápätí po vzniku planetárnej sústavy nastala známa "éra bombardovania", ktorá posiala povrchy telies impaktnými krátermi. V rannej dobe slnečnej planetárnej sústavy po roztrhaní Proto-Planéty sa v rovine ekliptiky utvoril disk (prstenec) z prachu a telies, ktorý veľké planéty svojim gravitačným vplyvom postupne rozmetali.
(Pozn.: Preto lovci extrasolárnych planét občas nachádzajú disky-prstence (pozri "Súčasné pozorovania" AU Mic). Ale hoci sú disky eliptické a prípadne neúplné (ako prstence), z nepochopenia ich nazývajú "akréčne disky".)
Planéty menšie telesá po blízkych obletoch (v Roche-ovej medzi) roztrhali a ostatné vymrštili na výstredné eliptické dráhy (vznikli kométy) - prípadne až von zo sústavy. Tak vznikol Kuiperov pás komét a Oortov oblak. (Ako pás ich detegujeme preto, že podstatný čas zotrvávajú v oblasti afélia s nízkymi rýchlosťami).
Na povrchu telies nachádzame ťažké prvky ako pozostatky bombardovania telies, ktoré sa počas trhania Proto-Planéty (Proto-Zeme) uvolnili z jadra. Typickým prípadom sú magnetické anomálie zistené na povrchu Mesiaca.
Zostávajúce malé telieska obsahujú látku podobného zloženia ako špecifická látka niektorej z planét. To vysvetľuje, prečo nachádzame na Zemi meteory, ktorých chemické zloženie odpovedá charakteristike hornín z Mesiaca a Marsu. (Pozn.: Dnešné vysvetlenia, že "meteory z Marsu" nájdené na Zemi, vznikli po silnom náraze telesa do Marsu a boli z neho vytrhnuté, sú prinajmenšom "neobyčajné".)

Utvorenie kontinentov Zeme

Po utvorení planét prebiehlo nové usporiadanie a preorganizovanie hmoty, keď najťažšie prvky klesali k stredu telies a ľahšie boli časom "vyplavené" na povrch. Makro-geologické pozorovanie Zeme naznačuje, že kontinenty sa utvorili "z jedného kontinentu", ktorý sa zvykne nazývať Pangea. Ak by sa Zem utvorila akréciou, bola by jej štruktúra rovnorodá a neexistuje žiadny dôkaz, prečo by mali kontinenty "migrovať" na také vzdialenosti, ako Afrika od Južnej Ameriky.
Posun kontinentov v takom obrovskom merítku sa mohol uskutočniť na základe preformovania Zeme, keď sa utvorila z pôvodne veľmi nepravidelne a nesymetricky oddelenej časti. Potom železná časť (ako žĺtko) sa "ponorila" do hlbín Zeme v oblasti Tichého oceánu, a hmota na odvrátenej strane sa "roztiahla", prekryla povrch a Euro-Azia a obe Ameriky sa vzdialili od seba do súčasnej polohy (vznikol Atlantický oceán).

Fyzikálne a chemické vlastnosti hmoty a atmosféry planét

Iba roztrhaním gravitačne usporiadaného telesa (podľa špecifickej hustoty prvkov) mohli vzniknúť tak osobitne rôzne telesá, ako pozorujeme v slnečnej sústave. (Náš najbližší súputník Mesiac nemá železné jadro, hoci Zem, ktorú bezprostredne obieha ho má.) Preto nachádzame aj skoro čisté železné, ale aj uhlíkaté a iné meteority. Takáto výrazná diferenciácia telies a teliesok nemohla nastať akréciou, ako to formuluje súčasná teória vzniku slnečnej sústavy.

Z hľadiska vývoja planét, Zeme a života, vznikli v obrovskom premiešaní horúcej hmoty, nové zlúčeniny vrátane produktov horenia (CO², CO). Nastali vzájomné chemické reakcie najmä agresívneho kyslíka, síry, uhlíka a vodíka. Utvorilo sa množstvo nových organických zlúčenín dôležitých pre vznik života. Pôvodne oddelený kyslík a vodík v gravitačne usporiadanej PP (prinajmenšom vrstvou hélia) po obnažení horúcej hmoty pri trhaní telies, utvorili molekuly vody (vodnej pary), ktorá neskôr ochladením kondenzovala a dnes ju detegujeme vo forme ľadu na kométach, na Marse - v podstate už na všetkých telesách.

V zásade musia mať všetky veľké telesá (osobitne planéty) železné, alebo železno-kamenné jadro. Pozorovania nevylučujú, že Jupiter má železné jadro - potvrdzuje to jeho mimoriadne silné magnetické pole. Posledné pozorovania a prepočty svedčia, že má jadro "z ťažkých prvkov" s hmotnosťou 10-20 násobku hmotností Zeme (sondy Pionier 10, 11). Analogicky sa predpokladá, že aj Saturn má jadro z ťažkých prvkov s hmotnosťou asi 8-12 násobku, Urán a Neptún asi 2-5 násobku hmotnosti Zeme.

Telesá ktoré nevykazujú stopy železa a ešte ťažších prvkov, vznikli odtrhnutím z povrchových častí Proto-Planéty, a Proto-Zeme. Tomu zodpovedá nízka špecifická hmotnosť látky Marsu, Mesiaca, niektorých asteroidov a niektorých malých telies.

Rotácie planét

Súčasný stav rotácií všetkých telies slnečnej sústavy bez výnimky hmotnosti a dráhy, ukazuje na bezprecedentný jav , že všetky telesá (s výnimkou Slnka) mali v čase svojho vzniku rovnakú počiatočnú rotáciiu odvodenú z rotácie pôvodného telesa. S dokonalým výpočtovým a simulačným aparátom to môže slúžiť ako jednoznačná vstupná hodnota pre exaktný a numerický dôkaz teórie.
Pri oddelení hmoty z oblasti pólov, alebo pri vzájomnej kolízii telies počas delenia-trhania Proto-Planéty, nastalo niekoľko výnimiek v sklone dráhy (Merkúr, Mesiac, Pluto), alebo rotačnej osi (Urán). Ak sa telesá neoddelili v rovine rotácie (rovníka), ale z pólov pôvodného telesa, torzné sily stočili ich rotačné osi. Ale vzhľadom na zotračnosť hmoty, si každá časť oddelenej hmoty z pôvodného telesa nevyhnutne uchovala rotáciu - aj pri sklonených osiach. Z konkrétnych hodnôt súčasných rotácii, hmotností, parametrov dráh, (počtu, hmotností a vzdialeností mesiacov), možno rekonštruovať priebeh spomaľovania rotácie.
Pre všetky planéty vychádza pôvodná rotácia v rozsahu 5-9 hodín.

Merkúr
Vplyvom gravitácie - blízkosti k Slnku, vlastnej malej hmotnosti a momentu zotrvačnosti, stratil svoju rotáciu už za 0.4-0.5 mld rokov od vzniku sústavy. V súčasnosti má už "viazanú rotáciu" v rezonancii 3:2, ktorá je konečná, stabilná a determinovaná excentricitou dráhy.

Venuša
Relatívny prepočet (porovnanie) k hmotnosti Merkúra, Zeme a vzdialenosti od Slnka naznačuje, že práve v "súčasnej" dobe, asi 4-5 mld rokov od svojho vzniku, "by mala" úplne stratiť svoju rotáciu. To by potvrdzovali aj súčasné, známe pochybnosti o pravidelnosti jej rotácie. Presné výpočty ukazujú, že Venuša nemá konštantnú rotáciu. (Existuje domnienka o dolaďovaní rezonancie k Zemi).

Zem
Z organických sedimentov bolo už v minulosti dokázané, že Zem mala v minulosti podstatne vyššiu rotáciu, ktorá geologickom období silúr pred 440 mil rokmi trvala 21,5 hodiny. Spomalenie rotácie (sekulárna zmena), je spôsobené súčtom slapových síl Slnka a Mesiaca, pričom slapový účinok Slnka tvorí 46% k účinku Mesiaca. Orientačným prepočtom možno získať približný údaj o rotácii Zeme v dobe jej vzniku.
Slapové "brzdenie" predlžuje dobu rotácie asi o 0.001 sek za 100 rokov. (M. Hvožďara, A. Prigancová). Z hrubého prepočtu to je 46 500 sekúnd - za dobu existencie Zeme. Ak zoberieme do úvahy, že deň má v súčasnosti 86 400 sekúnd (24 hod), potom spomalenie tvorí 53.8% (12.9 hodiny) a jedna rotácia Zeme v čase jej vzniku by bola asi 11 h 6 min, ak zanedbáme vzdiaľovanie Mesiaca.

Predlžovanie rotácie spôsobuje vzájomné zväčšovanie vzdialenosti Mesiac-Zem súčasnou rýchlosťou asi 3 cm/rok. To znamená, že Zem a Mesiac sa vzdialili o 138 000 km od vzniku slnečnej sústavy a Mesiac (pri vzniku) začal obiehať Zem v strednej vzdialenosti asi 240 000 km.

Podľa prepočtu zo súčasnej rotačnej energie (2,158x10^29 joulov), momentu zotrvačnosti (8,1x10^37 kg m^2), vrátane počiatočnej vzdialenosti Mesiaca 240 000 km, trvala jedna rotácia Zeme v čase jej vzniku 7.5 - 8.2 hodiny.

Mars
V pomere k hmotnosti a vzdialenosti od Slnka už nebola jeho rotácia významne spomalená. Mars má iba 1/10 hmotnosti Zeme a 100 krát menší moment zotrvačnosti. Nemá však tak hmotný mesiac, ako sprevádza Zem. Phobos dokonca obieha Mars rýchlejšie (7 h 39 min) ako Mars rotuje, a Deimos má obeh iba o málo väčší (1 deň, 6 hodín), ako Mars rotuje. Prepočet jeho pôvodnej rotácie so spomalením len vplyvom Slnka, dáva hodnotu 7.4-11.8 hodiny.

Vesta, Ceres, Pallas
Planétky majú všeobecne veľmi krátke doby rotácie, v rozpätí 6-11 hodín (Ceres 9.075 h, Pallas 7.811 h, Juno 7.2 h Vesta 5.342 h). Vplyv Slnka na spomalenie ich rotácie je už zanedbateľný.

Jupiter a Saturn
Vplyv Slnka je u oboch planét zanedbateľný. Spomaľovaniu rotácie odolávali hmotnosťou a momentom zotrvačnosti. Na súčasnej hodnote rotácie Jupitera (9h 50m) sa podieľajú jeho 4 galileiho mesiace vo vzdialenosti 423 tis. - 1.89 mil km.
Saturn má iba mierne pomalšiu rotáciu (10h 14m), ktorá zodpovedá jeho 1/3 hmotnosti Jupitera. Redukovali ju jeho veľké mesiace už od vzdialenosti 186 tis. km (Mimas) a osobitne najväčší mesiac sústavy Titan (1.2 mil. km, priemer 5840 km). Rotácie Jupitera a Saturna sú o iba o málo pomalšie ako záverečná rotácia Proto-Planéty.

Urán a Neptún
Obe planéty majú menšie hmotnosti ako Jupiter a Saturn a úmerne pomalšie rotácie. Hmotnosť Uránu odpovedá 14.6 násobku, Neptúna 17.2 násobku hmotnosti Zeme. Rotácia Uránu je 17.2 a Neptúna 14.7 hodín. Urán má však 4 veľké mesiace s polomerom cez 500 km, ktoré účinne spomalili jeho rotáciu. Neptún má iba jeden veľký mesiac Triton, ten má však polomer 1350 km a navic obieha planétu retrográdne, čo výrazne spomaľuje rotáciu. Súčasné hodnoty rotácie vzhľadom na hmotnosti v porovnaní s Jupiterom a Saturnom, v zásade vyhovujú úvodnému predpokladu o rovnakej rotácii všetkých telies v čase vzniku.

Pluto a Cháron
Tieto elesá možno nazvať "dvojplanéta", alebo "binárny asteroid". Systém sa správa "ako jedno teleso" so vzájomným obehom za 6 hodín a 9 minút. (telesá vzhľadom k sebe nerotujú - vo "viazanej rotácii" sú k sebe obrátené jednou stranou). Naviac má dvojplanéta Pluto-Cháron výraznú excentrickú dráhu (e = 0.25) odklonenú od roviny všetkých ostatných planét o 17.1°. Občasný gravitačný kontakt s Neptúnom mohol vyvolať iba nepatrné spomalenie rotácie dvojplanéty. Rotácia systému dvojplanéty Pluto-Cháron - vzájomný obeh na periférii sústavy, bol v čase ich vzniku približne rovnaký ako v súčasnosti a je zachovalým "reliktom" z doby vzniku slnečnej sústavy.

To znamená, že rotáciu veľmi blízku hodnote 6 hodín mala aj Proto-Planéta - a od nej aj všetky telesá sústavy. Pôvodné rovnaké rotácie planét sú súčasne dôkaz teórie vzniku našej slnečnej-planetárnej sústavy.