«В Солнечной системе произошло что-то, что помешало Земле вырасти и стать гораздо более крупной планетой земного типа», — сказал автор Андре Изидоро.
Астрофизики создали суперкомпьютерные модели формирования Солнечной системы. Они выпустили сотни версий, пока одна из них не соответствовала сегодняшней системе. Тот, который больше всего напоминал то, как все замешано, звенит вокруг молодого солнца. Эти кольца, вероятно, сыграли свою роль в ограничении образования молодой Земли.Задолго до того, как в Солнечной системе образовались планеты, у Солнца были кольца, подобные кольцам вокруг Сатурна, и они, возможно, остановили рост Земли, утверждает исследование, пишет dailymail.co.uk.По словам астрономов из Университета Райса в Хьюстоне, штат Техас, эти кольца были замечены вокруг ряда молодых, похожих на Солнце, далеких звезд.Состоящие из полос пыли и газа, они, вероятно, вращались вокруг молодого Солнца и сыграли роль в формировании Земли, потенциально остановив ее превращение в мир, известный как «СуперЗемля», который был обнаружен в 30 процентах случаев.«В Солнечной системе произошло что-то, что помешало Земле вырасти и стать гораздо более крупной планетой земного типа», — сказал автор Андре Изидоро.Изидоро и его коллеги использовали суперкомпьютер для моделирования формирования Солнечной системы сотни раз, чтобы лучше понять, как это произошло.Их модель производила кольца и точно воспроизводила некоторые особенности Солнечной системы, упущенные многими предыдущими моделями, но требовала наличия колец вокруг молодого солнца.В исследовании участвовала команда астрономов, астрофизиков и планетологов, опираясь на последние исследования молодых звездных систем.Созданная ими модель предполагает, что ранняя Солнечная система имела три полосы высокого давления внутри диска.Эти нагнетающие насосы были замечены в кольцевых звездных дисках вокруг далеких звезд.Они обнаружили, что скачки давления и кольца могут объяснить архитектуру Солнечной системы, которую мы видим сегодня, включая отсутствие миров «Суперземли».«Если суперземли суперобычны, почему у нас нет ни одной в Солнечной системе?» — сказал Изидоро.«Мы предполагаем, что скачки давления создавали несвязанные резервуары дискового материала во внутренней и внешней солнечной системе и регулировали количество материала, доступного для выращивания планет во внутренней солнечной системе».За последние несколько десятилетий ученые предсказывали, что газ и пыль в протопланетных дисках постепенно становятся менее плотными, плавно уменьшаясь в зависимости от расстояния от звезды.Однако предыдущие компьютерные симуляции показывают, что при таких сценариях планеты вряд ли сформируются.«В гладком диске все твердые частицы — пылинки или валуны — должны очень быстро втягиваться внутрь и теряться в звезде», — говорит астроном и соавтор исследования Андреа Изелла.«Нужно что-то, чтобы остановить их, чтобы дать им время вырасти в планеты».По словам Изидоро, поскольку частицы движутся быстрее, чем окружающий их газ, они «чувствуют встречный ветер и очень быстро дрейфуют к звезде».ЧТО СОЗДАЛИ КОМПЬЮТЕРНЫЕ МОДЕЛИ.Астрофизики использовали суперкомпьютер для создания модели формирования Солнечной системы с целью создания чего-то близкого к реальному.Это позволило бы им предсказать, как система формировалась и выглядела при первом формировании.Чтобы приблизиться к Солнечной системе, которую мы знаем сегодня, их модель требовала, чтобы у Солнца были кольца, когда оно было молодо.Получилась система с:Пояс астероидов между Марсом и Юпитером, содержащий объекты как внутренней, так и внешней Солнечной системы.
Расположение и стабильные, почти круговые орбиты Земли, Марса, Венеры и Меркурия.
Массы внутренних планет, в том числе Марса, которые многие модели Солнечной системы переоценивают.
Дихотомия между химическим составом объектов внутренней и внешней Солнечной системы.
Область пояса Койпера комет, астероидов и малых тел за пределами орбиты Нептуна.В точках скачка давления внутри диска давление газа увеличивается, молекулы движутся быстрее, а твердые частицы перестают ощущать встречный ветер.«Вот что позволяет частицам пыли скапливаться на ударах давления», — сказал он.Изелла сказал, что астрономы наблюдали скачки давления и протопланетные дисковые кольца с помощью Большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки Атакамы (ALMA).Это огромный радиотелескоп с 66 тарелками, который был запущен в Чили в 2013 году.ALMA способна делать очень четкие изображения молодых планетных систем, которые все еще формируются, и мы обнаружили, что многие протопланетные диски в этих системах имеют кольца», — сказал Изелла.«Эффект удара давления заключается в том, что он собирает частицы пыли, поэтому мы видим кольца. Эти кольца — области, в которых частиц пыли больше, чем в промежутках между кольцами».Эта новая модель, созданная Изидоро и его коллегами, основана на предположении, что скачки давления образовались в ранней Солнечной системе в трех местах.Они обнаружили, что именно в этих местах частицы, падающие на солнце, могли бы высвободить большое количество испарившегося газа.«Это просто функция расстояния от звезды, потому что температура повышается по мере того, как вы приближаетесь к звезде», — сказал геохимик и соавтор исследования Радждип Дасгупта, профессор кафедры наук о системах Земли им. Мориса Юинга в Райсе.«Точка, где температура достаточно высока для испарения льда, например, является линией сублимации, которую мы называем линией снега».При моделировании скачки давления на линиях сублимации силиката, воды и окиси углерода давали три отчетливых кольца.Основной ингредиент песка и стекла, диоксид кремния, на силикатной линии превратился в пар.В результате образовалось ближайшее кольцо Солнца, в котором сформировались Меркурий, Венера, Земля и Марс.Они обнаружили, что среднее кольцо находится на линии снега, а самая дальняя линия — на линии угарного газа.Протопланетные диски остывают с возрастом, поэтому линии сублимации должны были мигрировать к Солнцу, предполагает модель.Исследование показало, что этот процесс может позволить пыли накапливаться в объекты размером с астероид, называемые планетезимали.Со временем, благодаря силе гравитации и столкновениям, эти маленькие камни могли собраться вместе, чтобы сформировать планеты.Изидоро сказал, что более ранние исследования основывались на предположении, что эти планетезимали могут образоваться, если пыль будет достаточно концентрированной.Однако ни одна из моделей не предлагала убедительного теоретического объяснения того, как может накапливаться пыль, тогда как эта модель показывает, что выпуклости могут концентрировать пыль, а движущиеся выпуклости давления могут действовать как «планетезимальные фабрики».«Мы моделируем формирование планет, начиная с пылинок и охватывая множество различных стадий, от мелких зерен миллиметрового размера до планетезималей, а затем и планет».ЧТО ТАКОЕ СУПЕРЗЕМЛЯ ЭКЗОПЛАНЕТ?Суперземли — класс планет, не похожих ни на какие другие в нашей Солнечной системе — массивнее Земли, но легче ледяных гигантов, таких как Нептун и Уран.Они могут быть сделаны из газа, камня или их комбинации.Они в два раза больше Земли и в 10 раз больше ее массы.«Истинная природа этих планет остается неопределенной, потому что в нашей Солнечной системе нет ничего подобного им», — заявили в НАСА.«И все же они распространены среди планет, найденных до сих пор в нашей галактике».За последние три десятилетия астрономы открыли всевозможные странные планеты, не имеющие аналогов в Солнечной системе.Неясно, насколько большой может стать суперземля, прежде чем она перестанет иметь каменистую поверхность и станет газовым миром.В диапазоне от 3 до 10 масс Земли может быть большое разнообразие планетарных композиций, включая водные миры, планеты-снежки или планеты, которые, как Нептун, состоят в основном из плотного газа.Экзопланеты на верхних границах предела размеров суперземли также можно назвать субнептунами.Предыдущие симуляции Солнечной системы создали Марс, в десять раз более массивный, чем Земля — СуперЗемлю.Однако моделирование Райса помещает Марс в 10 процентов массы Земли, рожденный в «области диска с малой массой».По словам команды, их модель также решает давнюю загадку химии Солнечной системы.То есть - разница в химическом составе внутренних и внешних объектов Солнечной системы.Но также и то, почему они оба появляются в поясе астероидов после Марса.Моделирование Изидоро показало, что среднее кольцо может объяснить химическую дихотомию, предотвращая попадание материала внешней системы во внутреннюю систему.Моделирование также создало пояс астероидов в правильном месте и показало, что в него поступают объекты как из внутренних, так и из внешних областей.«Наиболее распространенный тип метеоритов, который мы получаем из пояса астероидов, изотопно подобен Марсу», — сказал Дасгупта.«Андре объясняет, почему Марс и эти обычные метеориты должны иметь похожий состав. Он дал детальный ответ на этот вопрос».Изидоро сказал, что задержка появления среднего кольца Солнца в некоторых симуляциях привела к формированию суперземли, что указывает на важность выбора времени скачка давления.«К тому времени, когда в этих случаях образовался скачок давления, большая масса уже вторглась во внутреннюю систему и была доступна для создания суперземли», — сказал он.«Таким образом, время, когда образовался этот выступ среднего давления, может быть ключевым аспектом Солнечной системы».Результаты были опубликованы в журнале Nature Astronomy.Что такое АЛЬМА?Глубоко в чилийской пустыне в одном из самых засушливых мест на Земле расположена Большая миллиметровая решетка Атакама, или ALMA.На высоте 16 400 футов, что составляет примерно половину крейсерской высоты авиалайнера и почти в четыре раза превышает высоту Бен-Невиса, рабочие должны были нести кислородные баллоны, чтобы завершить строительство.Включенный в марте 2013 года, это самый мощный в мире наземный телескоп.Он также является самым высоким на планете и, почти 1 миллиард фунтов стерлингов (1,2 миллиарда долларов), является одним из самых дорогих в своем роде.РАННЯЯ СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА ИМЕЛА ВНУТРЕННЮЮ И ВНЕШНЮЮ ОБЛАСТИ.Новое исследование показывает, что в нашей ранней Солнечной системе между внутренней и внешней областями был зазор, даже когда она была просто вращающейся массой газа и пыли.Таинственная брешь, описываемая как «космическая граница», существовала около 4,567 миллиарда лет назад, когда Солнечная система только сформировалась.Он вырос, чтобы сформировать то, что сегодня является пропастью между Марсом и Юпитером, разделяющей внутренние и внешние планеты.В настоящее время разделительный промежуток между Марсом и Юпитером, где находится пояс астероидов, составляет 3,68 астрономических единицы (342,24 миллиона миль).Но это даже не самый большой разрыв между двумя соседними планетами — наибольшее среднее расстояние между двумя планетами сегодня находится между Ураном и Нептуном, в 10,88 астрономических единиц (а.е.), что эквивалентно 1,01 миллиарда миль.
Добавьте новости «Курьер.Среда» в избранное ⭐ – и Google будет показывать их выше остальных.