Woolfsonova teorija

Sli?no Džinsovoj, teoriji, tj. teoriji plimskog dejstva, Woolfsonova teorija “zarobljavanja” je tako?e dualisti?ka teorija, nastala u pokušaju da se objasni raspodela momenata impulsa u Sun?evom sistemu. Razlika izme?u Woolfsonove i Džinsove teorije je u tome što su uloga Sunca i zvezde sa kojom ono interaguje suprotne. U Džinsovoj teoriji neophodna je masivna zvezda, toliko masivna da je njena privla?na sila mogla da odvoji delove Sunca od kompaktne celine i omogu?i da ti “iskidani’ delovi kasnije evolucijom postanu planete. Prema Woolfsonovoj teoriji od materijala koji je Sunce otrglo od zvezde koja je prolazila u njegovoj blizini nastale su planete, zbog toga je neophodno da je zvezda koja je prošla u blizini Sunca bila manje mase nego samo Sunce. Woolfson je pokazao, da je za odigravanje ovog procesa bilo neophodno da je zvezda bila u ranoj fazi svog evolutivnog razvoja, odnosno da je bila male gustine i velikog polupre?nika. tj. neophodno je da je to bila protozvezda. Woolfson u jednom ?lanku iz 1964 godine navodi da je protozvezda imala masu od 0,15 masa Sunca, a da je njen polupre?nik iznosio 14,7 AJ. Jasno je da je u ovakvim uslovima mogu?e Sunce predstaviti kao ta?kast objekat u odnosu na ovu protozvezdu, ?ak i u slu?aju da je ono ustvari bilo protosunce, sa polupre?nikom 10 puta ve?im nego što je danas. U prvim razmatranjima ove teorije smatrano je da je interakcija izme?u protozvezde i Sunca bila isklju?ivo gravitacione prirode, ali kasnije se došlo do zaklju?ka da su postojale i druge interakcije, kao što su, na primer, efekat zagrevanja protozvezde zra?enjem koje je Sunce emitovalo.

Protozvezda se Suncu približila hiperboli?nom orbitom, a užarene niti njenog materijala su krenule ka Suncu, privu?ene gravitacijom naše zvezde u trenutku kada se protozvezda nalazila u blizini perhela. Uhva?eni materijal ušao je u orbitu oko Sunca, a “o?erupana” protozvezda je nastavila da se kre?e po nešto izmenjenoj orbiti u odnosu na onu kojom se približila perihelu.

U ovim prvim modelima razmatran je samo proces zarobljavanja materijala protozvezde. Izra?unavanja kojima je trebalo potvrditi da li ?e biti mogu?e da od filamenata nastanu planete izvo?ena su nezavisno. Zaklju?eno je da ukoliko bi se zarobljeni materijal našao na dovoljno velikoj udaljenosti od Sunca, pre nego što pro?e kroz perihel bilo bi mogu?e da se raspadne i zgusne u protoplanete. One bi kasnije trebalo da budu u mogu?nosti da izdrže gravitaciono privla?enje Sunca pri prvom prolasku kroz perihel i ne raspadnu se.

Ako bi rastojanje u perihelu izme?u Sunca i protozvezde bilo ve?e tri ili više puta ve?e od polupre?nika protozvezde interakcije izme?u njih bile bi “sporog” tipa. Ako bi ovo rastojanje bilo reda veli?ine pre?nika protozvezde interakcije bi pripadale tipu “brzih” interakcija. Ova terminologija proizlazi iz brzine protozvezde u toku približavanja perihelu. Tokom sporih susreta, protozvezda reaguje skoro kvazi-stati?ki na pove?anje gravitacionog polja. Brzi susreti su u prirodi mnogo ?eš?i, tako da se protozvezda na?e u blizini perihela pre nego što ima dovoljno vremena pa se deformiše. U tipi?nom sporom susretu materijal napušta protozvezdu blizu afela, tako da fragmentacija filamenata treba da se odvija tokom pove?anja sile gravitacionog privla?enja Sunca. U tipi?nom brzom susretu materijal napušta protozvezdu blizu perihela tako da se sila gravitacionog privla?enja sada smanjuje i to daje mnogo bolje uslove za fragmentaciju filamenata. Tako?e, u brzim susretima, rastojanje u afelu teži da bude ve?e nego u slu?aju sporih susreta, pa prema tome filamenti imaju više vremena da od njih nastanu protoplanete, a zatim svaka nastala protoplaneta ima više vremena da pove?a svoju gustinu pre prvog prolaska kroz perihel. Pove?anje ekscentri?nosti susreta tako?e pove?ava relativne brzine približavanja, tj. brzinu interakcije.

Prva hipoteza Woolfsona iz 1964 godine bila je sporog tipa. Nezavisno od toga što su ovu hipotezu istraživali do detalja, Dormand i Woolfson su prou?avali i nekoliko hipoteza brzog tipa.

U ovoj hipotezi, protozvezda početnog poluprečnika od 16,7 AJ, mase 0,25 masa Sunca i stope površinskog kolapsa od 0,042 AJ po godini približava se Suncu po skoro paraboličnoj orbiti sa perihelom od 20,7 AJ. Gornja slika prikazuje prvi deo hipoteze, kada materijal sa protozvezde biva zahva?en uticajem Sunčeve gravitacije. Na donjoj slici prikazan je proces koji je trebao da se odigra prema drugom delu hipoteze. Ovde se rezultiraju?i parametri iz prvog dela hipoteze koriste za opisivanje po?etnih usova za dve potencijalne protozvezde u dve razli?ite hipoteze.

Mada još nismo potpuno sigurni u vezi početnih uslova konfiguracije protozvezda, sve hipoteze pokazuju da je mehanizam zarobljavanja potpuno zadovoljavajući. Povrh svega, pokazanao je da je raspodela momenata impulsa koju predvidja hipoteza identi?na sa onom u Sun?evom sistemu.