Кіріспе

Астрономияда немесе планеталық ғылымда мұз түзілетін жас жұлдыздан қашықтық, мұз сызығы немесе қар сызығы деп те аталады, бұл күн тұмандығының орталық протожұлдызынан ең аз қашықтық, онда температура су, аммиак, метан, көмірқышқыл газы және көміртек оксиді сияқты ұшқыш қоспалардың қатты түйіршіктерге конденсациялануы үшін жеткілікті төмен, бұл олардың планеталар құрамына қосылуына мүмкіндік береді. Сызықтан тыс жерде газды қосылыстар (олар әлдеқайда көп) газды және мұздық алыптардың пайда болуына мүмкіндік беру үшін өте оңай конденсациялануы мүмкін; оның ішінде тек ауыр қосылыстар ғана әдеттегі әлдеқайда кіші тасты планеталарды қалыптастыру үшін жинақталуы мүмкін. Терминнің өзі топырақ ғылымында "мұздық сызығы" түсінігінен алынған, ол жер асты суларының тоңазып қалуы мүмкін жер бетінен ең терең жерді сипаттайды. Әрбір ұшқыш заттың өзінің мұздану сызығы бар (мысалы, көміртек оксиді, азот және аргон), сондықтан қай материалдың мұздану сызығын атап өту керектігін әрқашан нақтылау маңызды, бірақ бұл, әсіресе судың мұздану сызығы үшін, жиі кездеседі. Трейсерлік газды анықтау қиын материалдарға қолдануға болады; мысалы, көміртек тотығы үшін диазенилий.

Қазіргі қар сызығы мен қалыптасқан қар сызығы

Конденсация/булану маңдайшасының радиалдық орны тұмандықтың дамуы бойынша уақыт өте келе өзгереді. Кейде қар сызығы термині су мұздарының тұрақты болуы мүмкін қазіргі қашықтықты (түсінікті күн сәулесінде де) білдіру үшін қолданылады. Бұл қазіргі қар сызығының қашықтығы Күн жүйесінің пайда болуы кезінде пайда болған қар сызығының қашықтығынан өзгеше және шамамен 5 АЕ-ге тең. Айырманың себебі - Күн жүйесінің пайда болуы кезінде Күн тұмандығы күнге жақын жерде температураның төмен болған, ал Күннің өзі энергиясының аз болған мөлдір емес бұлт болған. Мұз пайда болғаннан кейін, оны шаң көміп, бірнеше метр тереңдікте тұрақты болып қалды. Егер 5 АЕ-ге дейінгі мұз ашық болса, мысалы, кратерде, онда ол қысқа уақыт аралығында сублимацияланады. Алайда, тікелей күн сәулесінен тыс мұз астероидтер бетінде (және Ай мен Меркурийде) тұрақты бола алады, егер ол тұрақты көлеңкелі полярлық кратерлерде болса, онда температура Күн жүйесінің жасы бойы өте төмен бола алады (мысалы, Айда 30-40 К). Марс пен Юпитер арасында орналасқан астероид белдеуін бақылау Күн жүйесі пайда болған кездегі су қар сызығының осы аймақта болғанын көрсетеді. Сыртқы астероидтер мұзды C класты объектілер (мысалы, Abe et al. 2000; Morbidelli және басқалар. 2000) болса, ішкі астероид белдеуінде су жоқ. Бұл планеталардың пайда болу кезінде қар сызығы Күннен 2,7 АЕ-де орналасқан дегенді білдіреді.

Планеталардың пайда болуы

Мұз сызығынан тыс тұмандықтың төмен температурасы планеталық заттарға және ақырында планеталарға жинақталу үшін көптеген қатты дәндерді қол жетімді етеді. Сондықтан мұз сызығы Жер планеталарын Күн жүйесіндегі алып планеталардан бөледі. Алайда, басқа да бірнеше жұлдыздардың айналасындағы мұздық сызықтың ішінде алып планеталар табылды (солай аталған ыстық Юпитерлер). Олар мұз сызығынан тыс жерде пайда болды деп есептеледі, ал кейіннен ішкі жағына қарай қазіргі орнына көшіп барды. Жер мұздыққа дейінгі қашықтықтың төрттен бір бөлігінен аз, бірақ бұл алып планета емес, оның метан, аммиак және су буын қашып кетуін болдырмайтын жеткілікті гравитация бар. Метан мен аммиак Жер атмосферасында сирек кездеседі, себебі олардың тотықсыздығы оттегіге бай атмосферада өмір түрлерінен (негізінен жасыл өсімдіктерден) пайда болады, олардың биохимиясы бір уақытта көп мөлшерде метан мен аммиакты білдіреді, бірақ, әрине, осындай атмосферада химиялық тұрақты су мен мұз Жер бетінің көп бөлігін құрайды. Зерттеушілер Ребекка Мартин мен Марио Ливио астероид белдеулері мұз сызығының маңында пайда болуы мүмкін деп болжады, себебі жақын маңдағы алып планеталар олардың орбитасы ішіндегі планеталардың пайда болуын бұзады. Олар 90 жұлдыздың айналасында табылған ыстық шаңның температурасын талдап, шаңның (осылайша астероид белдеулері болуы мүмкін) әдетте мұз сызығына жақын орналасқан деген тұжырымға келді. Негізгі механизм 1000 - 10000 жыл аралығында қар сызығының жылу тұрақсыздығы болуы мүмкін, нәтижесінде шаң материалдары салыстырмалы түрде тар жұлдызды шеңберлерде мерзімді жиналады.