1η φάση «Αρίσταρχος» 2006, Λύκειο, Θέμα 1: εκφώνηση και λύση

(Α) Πότε και πώς: πριν από περίπου 4,57 δισεκατομμύρια χρόνια, ηλικία που μετριέται με ραδιοχρονολόγηση των αρχαιότερων μετεωριτών. Ένα κομμάτι γιγάντιου μοριακού νέφους κατέρρευσε υπό τη βαρύτητά του (ίσως από το ωστικό κύμα κοντινού υπερκαινοφανούς) και, καθώς περιστρεφόταν, πλάτυνε σε πρωτοπλανητικό δίσκο. Στο κέντρο σχηματίστηκε ο Ήλιος, και στον δίσκο οι πλανήτες, μέσα από τη συνένωση σκόνης σε πλανητοειδή και πρωτοπλανήτες, μέσα σε μερικά εκατομμύρια ως εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια.

(Β) Πρωταρχική ύλη: κατά περίπου 98% υδρογόνο και ήλιο (από τη Μεγάλη Έκρηξη) και περίπου 2% βαρύτερα στοιχεία (άνθρακας, οξυγόνο, πυρίτιο, σίδηρος κ.ά.), που είχαν φτιαχτεί σε προηγούμενες γενιές άστρων και σκορπιστεί από εκρήξεις. Τα βαριά στοιχεία ήταν με τη μορφή σκόνης (πυριτικά, μέταλλα) και πάγων (νερό, αμμωνία, μεθάνιο). Ίχνη ραδιενεργών ισοτόπων σύντομης ζωής (π.χ. αλουμίνιο-26) στους μετεωρίτες δείχνουν ότι κοντά είχε προηγηθεί έκρηξη άστρου.

(Γ) Θεωρίες: Descartes (1644): δίνες ύλης. Buffon (1745): ένας κομήτης χτύπησε τον Ήλιο και απέσπασε την ύλη των πλανητών. Kant (1755) και Laplace (1796): «νεφελική υπόθεση», όπου περιστρεφόμενο νεφέλωμα συστέλλεται και αφήνει δακτυλίους που γίνονται πλανήτες. Chamberlin και Moulton (1905): «πλανητοειδής» θεωρία. Jeans και Jeffreys (1917): παλιρροϊκή θεωρία, όπου ένα άστρο πέρασε κοντά από τον Ήλιο και τράβηξε ύλη. Οι καταστροφικές θεωρίες εγκαταλείφθηκαν (δεν εξηγούν τη στροφορμή, και τέτοιες συναντήσεις είναι πολύ σπάνιες). Σήμερα ισχύει η σύγχρονη θεωρία του ηλιακού νεφελώματος (V. Safronov κ.ά.), που επιβεβαιώνεται από τους δίσκους που βλέπουμε γύρω από νεαρά άστρα (π.χ. HL Tauri, ALMA 2014).