Terdapat sejenis planet baru di bandar, walaupun anda tidak akan menjumpainya di sistem suria yang sudah tua seperti yang kita miliki. Ia lebih dari tahap pembentukan yang dapat dilalui oleh planet seperti Bumi. Dan keberadaannya membantu menjelaskan hubungan antara Bumi dan Bulan kita.
Jenis planet baru adalah jisim batu yang panas dan menguap berbentuk donat yang besar dan berputar, yang terbentuk sebagai objek berukuran planet yang saling beradu. Pasangan saintis di belakang kajian yang menjelaskan jenis planet baru ini telah menamakannya sebagai 'sinestia.' Simon Lock, seorang pelajar siswazah di Universiti Harvard, dan Sarah Stewart, seorang profesor di Jabatan Bumi dan Sains Planet di University of California, Davis, mengatakan bahawa Bumi pada satu masa merupakan sinestia.
Teori pembentukan planet semasa seperti ini: Apabila bintang terbentuk, bahan yang tersisa bergerak di sekitar bintang. Bahan sisa ini dipanggil cakera protoplanet. Bahan tersebut membeku menjadi badan yang lebih besar kerana yang lebih kecil bertembung dan bergabung bersama.
Apabila badan semakin besar dan besar, kekuatan perlanggaran mereka menjadi semakin besar, dan apabila dua badan besar bertembung, bahan batu mereka meleleh. Kemudian, badan yang baru dibuat menyejuk, dan menjadi sfera. Telah difahami bahawa ini adalah bagaimana Bumi dan planet berbatu lain di Sistem Suria kita terbentuk.
Lock dan Stewart melihat proses ini dan bertanya apa yang akan berlaku sekiranya badan yang dihasilkan berputar dengan cepat.
Apabila badan berputar, undang-undang pemuliharaan momentum sudut mula berlaku. Undang-undang itu mengatakan bahawa badan berputar akan berputar sehingga tork luaran melambatkannya. Contoh yang sering digunakan dari meluncur angka membantu menjelaskan perkara ini.
Sekiranya anda pernah menonton pemain skating, dan yang belum, tindakan mereka sangat memberi pengajaran. Apabila pemain skater tunggal berputar dengan cepat, dia mengulurkan tangannya untuk memperlahankan kadar putaran. Apabila dia melipat kembali lengannya ke badannya, dia mempercepat lagi. Momentum sudutnya dipelihara.
Video pendek ini menunjukkan pemain skat dan fizik beraksi.
Sekiranya anda tidak suka meluncur angka, ini menggunakan Bumi untuk menerangkan momentum sudut.
Sekarang ambil contoh dari sepasang pemain skat. Apabila mereka berdua berpusing, dan mereka berdua bergabung bersama-sama dengan memegang tangan dan lengan satu sama lain, momentum sudut mereka ditambah bersama dan dipelihara.
Gantikan dua pemain skat dengan dua planet, dan inilah yang ingin dimodelkan oleh dua saintis di belakang kajian ini. Apa yang akan berlaku sekiranya dua badan besar dengan tenaga tinggi dan momentum sudut tinggi bertembung antara satu sama lain?
Sekiranya kedua-dua badan mempunyai suhu yang cukup tinggi dan momentum sudut yang cukup tinggi, jenis struktur planet baru akan terbentuk: sinestia. "Kami melihat statistik kesan raksasa, dan kami mendapati bahawa mereka dapat membentuk struktur yang sama sekali baru," kata Stewart.
"Kami melihat statistik kesan raksasa, dan kami mendapati bahawa mereka dapat membentuk struktur yang sama sekali baru." - Profesor Sarah Stewart, Jabatan Bumi dan Sains Planet di University of California, Davis.
Seperti yang dijelaskan dalam siaran akhbar dari UC Davis, untuk pembentukan sinestia, beberapa bahan yang diuapkan dari perlanggaran mesti masuk ke orbit. Apabila sfera padat, setiap titik di atasnya berputar pada kadar yang sama, jika tidak dengan kelajuan yang sama. Tetapi apabila sebilangan bahan itu menguap, isinya mengembang. Sekiranya cukup mengembang, dan jika bergerak cukup cepat, ia meninggalkan orbit dan membentuk sinestia berbentuk cakera besar.
Teori lain mengemukakan bahawa dua badan yang cukup besar dapat membentuk jisim lebur yang mengorbit setelah bertembung. Tetapi jika kedua-dua badan mempunyai tenaga dan suhu yang cukup tinggi untuk menguap sebahagian batu, sinestia yang dihasilkan akan menempati ruang yang jauh lebih besar.
"Masalah utama mencari sinestia di sekitar bintang lain ialah ia tidak bertahan lama. Ini adalah objek sementara dan berkembang yang dibuat semasa pembentukan planet. " - Profesor Sarah Stewart, UC Davis.
Sinestias ini mungkin tidak akan bertahan lama. Mereka akan menyejuk dengan cepat dan mengembun kembali ke badan berbatu. Bagi badan yang seukuran Bumi, sinestia mungkin hanya berlangsung seratus tahun.
Struktur sinestia memberi penerangan bagaimana bulan terbentuk. Bumi dan Bulan sangat serupa dari segi komposisi, jadi kemungkinan ia terbentuk akibat perlanggaran. Ada kemungkinan bahawa Bumi dan Bulan terbentuk dari sinestia yang sama.
Sinestias ini telah dimodelkan, tetapi tidak dipatuhi. Walau bagaimanapun, Teleskop Angkasa James Webb akan memiliki kekuatan untuk mengintip cakera protoplanet dan menonton planet terbentuk. Adakah ia akan berlaku sinestia?
"Ini adalah objek sementara dan berkembang yang dibuat selama pembentukan planet." - Profesor Sarah Stewart, UC Davis
Dalam pertukaran e-mel dengan Space Magazine, Dr. Sarah Stewart dari UC Davis, salah seorang saintis di belakang kajian ini, memberitahu kami bahawa "Masalah utama mencari sinestia di sekitar bintang lain adalah bahawa mereka tidak bertahan lama. Ini adalah objek sementara dan berkembang yang dibuat semasa pembentukan planet. "
“Jadi pertaruhan terbaik untuk mencari sinestia berbatu adalah sistem muda di mana badannya dekat dengan bintang. Untuk planet gergasi gas, mereka mungkin membentuk sinestia untuk tempoh pembentukannya. Kami semakin hampir dapat membayangkan cakera sekeliling dalam sistem bintang yang lain. "
Sebaik sahaja kita mempunyai kemampuan untuk memerhatikan planet yang terbentuk dalam cakera keadaannya, kita mungkin mendapati bahawa sinestias lebih biasa daripada yang jarang berlaku. Sebenarnya, planet mungkin melalui peringkat sinestia beberapa kali. Dr. Stewart memberitahu kami bahawa "Berdasarkan statistik yang disajikan dalam makalah kami, kami menjangkakan bahawa kebanyakan (lebih dari separuh) planet berbatu yang terbentuk dengan cara yang serupa dengan Bumi menjadi sinestias satu atau beberapa kali selama tahap impak raksasa. "
