Ученые из Хьюстона рассказали, почему Земля и другие планеты умудрились не сгореть в недрах молодого Солнца
В первые миллионы лет существования Солнечной системы ее будущее было очень неопределенным. Если честно, то оно, в общем-то, висело на волоске. Юное Солнце вытягивало своей чудовищной гравитацией газ и пыль из протопланетного диска, окружавшего звезду. По расчетам астрономов, молодое светило вполне могло поглотить все вещество в окрестностях, и тогда для будущих планет, в том числе и для Земли, не осталось бы строительного материала. К счастью, этот кошмарный для всех сценарий так и не воплотился в жизнь. Но почему?
Команда астрофизиков под руководством Андре Изидоро из университета Райса (Хьюстон, США) создало специальную компьютерную модель, дабы понять, что же творилось вокруг Солнца на заре его существования. Оказывается, у нашей звезды внезапно появился очень серьезный соперник. Стремительный рост Юпитера в корне изменил все расклады в формирующейся Солнечной системе.
Ученые выяснили, что мощное притяжение молодого газового гиганта создало волны в протопланетном диске. Если проводить аналогии, это было похоже на круги от камня, брошенного в спокойный пруд. Эти «гравитационные борозды» сформировали четкие кольца и промежутки, которые стали естественными барьерами. Они эффективно тормозили поток газа к центру системы, создавая уникальные зоны скопления вещества.
Надо сказать, что подобные кольцевые структуры астрономы время от времени наблюдают и в других звездных системах. Телескоп ALMA регулярно фиксирует протопланетные диски с темными промежутками вокруг молодых звезд, например, у звезды HL Тельца. Ученые считают, что такие разрывы, и являются следствием формирования планет-гигантов, которые «зачищают» свои орбиты.

Протопланетный диск HL Тельца
Именно в этих плотных кольцах, созданных гравитацией Юпитера, начали скапливаться мельчайшие частицы пыли. Исследователи подчеркивают: без этого гравитационного «забора» частицы продолжили бы свое движение к Солнцу и были бы им поглощены. Вместо этого у них появилось время и возможность сталкиваться и слипаться, формируя все более крупные объекты. Так появились планетезимали — кирпичики, из которых позже сформировались Земля, Венера и Марс.
Когда Юпитер перешагнул критический порог массы, его гравитация окончательно разделила протопланетный диск на две изолированные области: внутреннюю и внешнюю. Обмен веществ между ними прервался. Именно это фундаментально разделение и объясняет происхождение двух типов метеоритов с различным изотопным составом, находимых на Земле. Это как раз и выяснили ученые из Хьюстона.
Долгое время для ученых оставалось загадкой, почему метеориты, падающие на Землю, четко делятся на две группы. Причем в каждой — свой изотопный состав. Было понятно, что одни происходили из внутренней, а другие — из внешней области Солнечной системы. Однако существующие модели формирования планет не могли убедительно объяснить, почему это разделение так ярко выражено и сохранилось до наших дней.
Интересно, что планетезимали, родившиеся в той далекой эпохе, до сих пор падают на Землю в виде хондритных метеоритов. Название этих космических объектов связано с тем, что они содержат хондры — древнейшие капли расплавленного вещества. Их возраст примерно равен 4,6 млрд лет. И это делает космические камни ровесниками самой Солнечной системы.

Образец метеорита NWA 869 весом 700 г. На срезе и полированной поверхности этого видны хондры и металлические чешуйки
Новое исследование показывает, что роль Юпитера не ограничилась перераспределением вещества в пространстве. Гигант фактически стал «режиссером» хронологии рождения Солнечной системы. Согласно расчетам, созданный им гравитационный барьер не только разделил протопланетный диск, но и запустил отсроченный механизм формирования планет. Ограничив приток вещества во внутреннюю область, Юпитер вызвал своеобразную «вторую волну» космического строительства, в ходе которой образовалась новая популяция планетезималей.
Эта поздняя «стройка» и стала источником хондритов — тех самых древнейших метеоритов. Таким образом, загадка, почему эти обломки появились на два–три миллиона лет позже первых твердых тел в Солнечной системе, получила изящное объяснение. Их происхождение напрямую связано с ростом Юпитера, который отсрочил их формирование.
Как подчеркивает Байбхав Сривастава, один из авторов научной работы, опубликованной недавно на портале science.org, новая модель «связывает две несостыковки — химические следы в метеоритах и динамику формирования планет». Кроме того, компьютерное моделирование показало, что гравитационные «борозды» от Юпитера являются почти копией колец, которые сегодня телескоп ALMA видит вокруг других молодых звезд. Это доказывает, что наш Юпитер — не уникальное явление, а типичный «архитектор» планетных систем.

Телескоп ALMA
Стоит отметить, что Юпитер и сегодня действует как своеобразный щит, защищающий Землю и остальные внутренние планеты. Его гравитация перехватывает или изменяет орбиты многих комет и астероидов из внешней части Солнечной системы (Пояса Койпера и Облака Оорта). Таким образом, снижается потенциально опасное количество опасных для Земли и ее обитателей столкновений.
Открытие ученых из Хьюстона рисует картину, в которой Юпитер выступает не просто соседом по Солнечной системе, а ее архитектором и хранителем. Именно его гравитация создала безопасные «колыбели», в которых родились планеты земной группы и сложился их основной химический состав.
Но чем больше открытий делают современные ученые, тем больше возникает затем новых вопросов. Насколько типичен такой сценарий для Вселенной? Все ли газовые гиганты играют столь важную роль в формировании каменных планет в своих системах, и всегда ли их влияние столь благотворно? Астрономы очень надеются, что ответы на эти вопросы будут найдены при изучении тысяч других миров, разбросанных по Млечному пути.
Наш гравитационный «отец»
Команда астрофизиков под руководством Андре Изидоро из университета Райса (Хьюстон, США) создало специальную компьютерную модель, дабы понять, что же творилось вокруг Солнца на заре его существования. Оказывается, у нашей звезды внезапно появился очень серьезный соперник. Стремительный рост Юпитера в корне изменил все расклады в формирующейся Солнечной системе.
Ученые выяснили, что мощное притяжение молодого газового гиганта создало волны в протопланетном диске. Если проводить аналогии, это было похоже на круги от камня, брошенного в спокойный пруд. Эти «гравитационные борозды» сформировали четкие кольца и промежутки, которые стали естественными барьерами. Они эффективно тормозили поток газа к центру системы, создавая уникальные зоны скопления вещества.
Надо сказать, что подобные кольцевые структуры астрономы время от времени наблюдают и в других звездных системах. Телескоп ALMA регулярно фиксирует протопланетные диски с темными промежутками вокруг молодых звезд, например, у звезды HL Тельца. Ученые считают, что такие разрывы, и являются следствием формирования планет-гигантов, которые «зачищают» свои орбиты.

Протопланетный диск HL Тельца
Колыбель жизни в кольцах пыли
Именно в этих плотных кольцах, созданных гравитацией Юпитера, начали скапливаться мельчайшие частицы пыли. Исследователи подчеркивают: без этого гравитационного «забора» частицы продолжили бы свое движение к Солнцу и были бы им поглощены. Вместо этого у них появилось время и возможность сталкиваться и слипаться, формируя все более крупные объекты. Так появились планетезимали — кирпичики, из которых позже сформировались Земля, Венера и Марс.
Когда Юпитер перешагнул критический порог массы, его гравитация окончательно разделила протопланетный диск на две изолированные области: внутреннюю и внешнюю. Обмен веществ между ними прервался. Именно это фундаментально разделение и объясняет происхождение двух типов метеоритов с различным изотопным составом, находимых на Земле. Это как раз и выяснили ученые из Хьюстона.
Долгое время для ученых оставалось загадкой, почему метеориты, падающие на Землю, четко делятся на две группы. Причем в каждой — свой изотопный состав. Было понятно, что одни происходили из внутренней, а другие — из внешней области Солнечной системы. Однако существующие модели формирования планет не могли убедительно объяснить, почему это разделение так ярко выражено и сохранилось до наших дней.
Интересно, что планетезимали, родившиеся в той далекой эпохе, до сих пор падают на Землю в виде хондритных метеоритов. Название этих космических объектов связано с тем, что они содержат хондры — древнейшие капли расплавленного вещества. Их возраст примерно равен 4,6 млрд лет. И это делает космические камни ровесниками самой Солнечной системы.

Образец метеорита NWA 869 весом 700 г. На срезе и полированной поверхности этого видны хондры и металлические чешуйки
Разгадка древней тайны
Новое исследование показывает, что роль Юпитера не ограничилась перераспределением вещества в пространстве. Гигант фактически стал «режиссером» хронологии рождения Солнечной системы. Согласно расчетам, созданный им гравитационный барьер не только разделил протопланетный диск, но и запустил отсроченный механизм формирования планет. Ограничив приток вещества во внутреннюю область, Юпитер вызвал своеобразную «вторую волну» космического строительства, в ходе которой образовалась новая популяция планетезималей.
Эта поздняя «стройка» и стала источником хондритов — тех самых древнейших метеоритов. Таким образом, загадка, почему эти обломки появились на два–три миллиона лет позже первых твердых тел в Солнечной системе, получила изящное объяснение. Их происхождение напрямую связано с ростом Юпитера, который отсрочил их формирование.
Как подчеркивает Байбхав Сривастава, один из авторов научной работы, опубликованной недавно на портале science.org, новая модель «связывает две несостыковки — химические следы в метеоритах и динамику формирования планет». Кроме того, компьютерное моделирование показало, что гравитационные «борозды» от Юпитера являются почти копией колец, которые сегодня телескоп ALMA видит вокруг других молодых звезд. Это доказывает, что наш Юпитер — не уникальное явление, а типичный «архитектор» планетных систем.

Телескоп ALMA
Стоит отметить, что Юпитер и сегодня действует как своеобразный щит, защищающий Землю и остальные внутренние планеты. Его гравитация перехватывает или изменяет орбиты многих комет и астероидов из внешней части Солнечной системы (Пояса Койпера и Облака Оорта). Таким образом, снижается потенциально опасное количество опасных для Земли и ее обитателей столкновений.
Открытие ученых из Хьюстона рисует картину, в которой Юпитер выступает не просто соседом по Солнечной системе, а ее архитектором и хранителем. Именно его гравитация создала безопасные «колыбели», в которых родились планеты земной группы и сложился их основной химический состав.
Но чем больше открытий делают современные ученые, тем больше возникает затем новых вопросов. Насколько типичен такой сценарий для Вселенной? Все ли газовые гиганты играют столь важную роль в формировании каменных планет в своих системах, и всегда ли их влияние столь благотворно? Астрономы очень надеются, что ответы на эти вопросы будут найдены при изучении тысяч других миров, разбросанных по Млечному пути.
- Антон Рыбаков
- securities.io, wikipedia.org
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Древняя легенда о появлении Ангары оказалась чистой правдой: об этом рассказал российский ученый
Эта была чудовищная катастрофа: мегапоток в считаные часы изменил ландшафт на сотни километров вокруг...
Сокровища, 400 лет пролежавшие на дне, наконец-то, найдены: зря английский король сжег тогда 19 ведьм
Прорыв в поисках произошел, когда применили самые современные технологии...
Энергетическая революция отменяется? Ученые рассказали, как водород убивает современные турбины
Топливо будущего оказалось с таким опасным подвохом, что в пору от него отказаться...
Еще одна тайна Туринской плащаницы: лазер «проявил» то, что скрывалось веками
Почему сейчас ученые уверены: в момент воскрешения Христа изображения на ткани еще не было?...
Был ли император Петр татарином по матери: что говорят документы и ученые?
Эта история имела продолжение: впоследствии родственники царя оказались еще… и «германцами»...
Самый популярный авиалайнер оказался «дырявым»: Boeing-737 взломали за одну минуту «монеткой»
Оказалось, что некоторые устройства в самолете не менялись… еще с прошлого века...
Об этой проблеме не говорят вслух на орбите, но теперь ученые смогут помочь космонавтам
Эксперты говорят: если не исправить сложившуюся ситуации, то о полетах на Марс и дальше можно забыть...
Жизнь без «экранов»: зачем топ-менеджеры Кремниевой долины жестко урезали своим детям доступ к гаджетам?
Двуличие этих людей поражает: для себя одни правила, для миллиардов простых смертных — другие...
Правда ли, что животные в зоопарке страдают, или это давно опровергнутый миф?
Выводы экспертов оказались крайне неоднозначными и в части даже парадоксальными...
Химчистка — опасная зона: ученые рассказали, почему не стоит жить по соседству с такими заведениями
На скрытые точки отравления никто не обращает внимания, но они порой опаснее заводов и фабрик...
Зловещий секрет 2000-летних рисунков: стало известно, из чего делали несмываемую краску в Древнем Китае
Особый ингредиент буквально заставлял краску врастать в поверхность скалы...
«Дырявые» спутники: в программах NASA нашли лазейку для хакеров
Очень удивительно, как террористы еще не захватили контроль над орбитальными аппаратами...
Неожиданное открытие: талая вода Гренландии усиливает аномальную жару в Европе
Ученые предупреждают: уже через несколько лет европейцы будут вспоминать нынешнее лето как приятную прохладу...
Китайские «россияне» оказались самыми высокими людьми в последний ледниковый период
Ученые говорят, что денисовцы из Тайваня нарушали основные законы эволюции и приспособления...