*Ο Σχηματισμός του Ηλιακού μας Συστήματος: Ανάλυση Κατανομής Μάζας*

Το ηλιακό σύστημα σχηματίστηκε πριν από περίπου 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια από την βαρυτική κατάρρευση ενός τεράστιου, διάχυτου διαστρικού νέφους γνωστού ως ηλιακό νεφέλωμα.

Αυτό το νεφέλωμα ήταν ένα θραύσμα ενός πολύ μεγαλύτερου μοριακού νέφους, που αποτελούνταν κυρίως από υδρογόνο και αέριο ήλιο (περίπου 98% κατά μάζα), με το υπόλοιπο 2% να αποτελείται από βαρύτερα στοιχεία και μικροσκοπικούς κόκκους σκόνης πυριτικών αλάτων και πάγων.

Η συνολική μάζα αυτού του αρχικού νεφελώματος εκτιμάται ότι ήταν περίπου 1-2% μεγαλύτερη από την τρέχουσα μάζα του Ήλιου, ή περίπου 1,003 έως 1,006 ηλιακές μάζες (2 x 10^30 kg).

Αυτή η επιπλέον μάζα αντιπροσώπευε το υλικό που σχημάτισε τους πλανήτες, αλλά τελικά δεν ενσωματώθηκε στον Ήλιο.

Όσον αφορά τον όγκο, το νεφέλωμα ήταν τεράστιο, πιθανώς εκτεινόμενο μέχρι το σημείο όπου βρίσκεται σήμερα το Νέφος του Όορτ, σε απόσταση ενός έτους φωτός.

Η πυκνότητά του ήταν εξαιρετικά χαμηλή, ακόμη και στο κέντρο όπου σχηματίστηκε ο πρωτοήλιος, αλλά αρκετά υψηλή ώστε η βαρύτητα να ξεκινήσει την κατάρρευση.

Δεν υπάρχει διακριτό, εντοπισμένο «υπόλοιπο» του γονικού νεφελώματος.

Το υλικό που δεν ενσωματώθηκε στον Ήλιο ή στο πλανητικό σύστημα είτε παρασύρθηκε από τον έντονο ηλιακό άνεμο και την πίεση ακτινοβολίας από τον νεαρό, ενεργό Ήλιο, είτε εκτινάχθηκε βαρυτικά μέσω αλληλεπιδράσεων με τους γιγάντιους πλανήτες.

Αυτή η διασπορά συνέβη μέσα στα πρώτα 10 εκατομμύρια χρόνια της ιστορίας του Ηλιακού Συστήματος.

Ο χώρος μεταξύ των αστεριών στον γαλαξία μας, γνωστός ως διαστρικό μέσο, αποτελείται από τα διασκορπισμένα υπολείμματα αμέτρητων αρχαίων νεφελωμάτων, συμπεριλαμβανομένου του δικού μας.

Η μετατροπή της μάζας του ηλιακού νεφελώματος στα διάφορα συστατικά του ηλιακού μας συστήματος ήταν εξαιρετικά αναποτελεσματική για όλα εκτός από τον Ήλιο.

Η κατανομή της μάζας μπορεί να συνοψιστεί ως εξής.

Ο Ήλιος περιέχει το 99,86% της συνολικής μάζας του ηλιακού συστήματος.

Αυτή η συντριπτική πλειοψηφία αντιπροσωπεύει σχεδόν όλο το αέριο υδρογόνου και ηλίου από το αρχικό νεφέλωμα που κατέρρευσε στο κέντρο.

Το υπόλοιπο 0,14% της μάζας σχημάτισε όλα τα άλλα σώματα. Μέσα σε αυτό το μικροσκοπικό κλάσμα, η κατανομή είναι επίσης πολύ ασύμμετρη. 

Οι πλανήτες, τα φεγγάρια και όλα τα μικρότερα σώματα αποτελούν συλλογικά αυτό το 0,14%.

Οι τέσσερις γιγάντιοι πλανήτες – Δίας, Κρόνος, Ουρανός και Ποσειδώνας – κυριαρχούν σε αυτό το μερίδιο.

Μόνο ο Δίας αντιπροσωπεύει περίπου το 71% της πλανητικής μάζας ή περίπου το 0,099% της συνολικής μάζας του ηλιακού συστήματος.

Ο Κρόνος αποτελεί περίπου το 19% της πλανητικής μάζας. Οι επίγειοι πλανήτες – Ερμής, Αφροδίτη, Γη και Άρης – είναι μικροσκοπικοί σε σύγκριση, καθώς συνολικά αποτελούν λιγότερο από το 0,002% της συνολικής μάζας του ηλιακού συστήματος.

Η ζώνη των αστεροειδών, που βρίσκεται μεταξύ Άρη και Δία, έχει συνολική μάζα μόνο περίπου 0,0001% της ηλιακής μάζας.

Αυτό είναι ένα μικροσκοπικό κλάσμα του αρχικού στερεού υλικού σε αυτήν την περιοχή, καθώς η βαρύτητα του Δία εμπόδισε το μεγαλύτερο μέρος του να συσσωρευτεί σε έναν πλανήτη. 

Η Ζώνη Κάιπερ, ένας δίσκος παγωμένων σωμάτων πέρα από τον Ποσειδώνα, έχει μεγαλύτερη μάζα από τη ζώνη των αστεροειδών, αλλά εξακολουθεί να αποτελεί ένα πολύ μικρό ποσοστό, που εκτιμάται σε λιγότερο από 0,01% της μάζας του ηλιακού συστήματος ή περίπου το ένα δέκατο της μάζας της Γης.

Το Νέφος του Όορτ, ένα θεωρητικό σφαιρικό κέλυφος παγωμένων πλανητοειδών στην άκρη του συστήματος, είναι δύσκολο να μετρηθεί.

Τα τρέχοντα μοντέλα υποδηλώνουν μια συνολική μάζα το πολύ μερικών γήινων μαζών, κάτι που θα το τοποθετούσε σε λιγότερο από 0,001% της συνολικής μάζας του ηλιακού συστήματος.

Συμπερασματικά, η διαδικασία μετατροπής από νεφέλωμα σε αστρικό σύστημα χαρακτηρίζεται από ακραία συγκέντρωση μάζας.

Πάνω από το 99,8% του αρχικού νέφους σχημάτισε τον Ήλιο.

Από το υπόλοιπο 0,14%, η συντριπτική πλειοψηφία καταλήφθηκε από τους γίγαντες αερίου και πάγου. 

Όλα τα άλλα συστατικά – οι βραχώδεις πλανήτες, οι αστεροειδείς, τα αντικείμενα της Ζώνης Κάιπερ και το Νέφος του Όορτ – αντιπροσωπεύουν συλλογικά ένα σχεδόν αμελητέο κλάσμα της μάζας του αρχικού νεφελώματος, υπογραμμίζοντας την αποτελεσματικότητα της αστρικής συσσώρευσης και τη χαοτική, με πολλές απώλειες, διαδικασία σχηματισμού πλανητών.