|
Выполнено трехмерное моделирование формирования планет
|
|
|
|
08 октября 2009 года, 02:53 | Текст: Дмитрий Сафин
|
|
|
|
Исследователи из Американского музея естественной истории, Лейденского (Нидерланды) и Торонтского (Канада) университетов провели численное моделирование формирования планет в трех измерениях и установили, что металличность звезды играет огромную роль в этом процессе.
|
|
|
|
Астрономические наблюдения за планетными системами показывают, что с увеличением содержания элементов тяжелее гелия в веществе звезды число обращающихся вокруг нее экзопланет возрастает. «В этом нет ничего удивительного, — поясняет участник исследования Мордекай-Марк Мак Лоу (Mordecai-Mark Mac Low). — Просто состав вещества звезды соответствует составу протопланетного диска, а для образования минералов или льда нужны именно тяжелые элементы, такие как железо и кислород».
|
|
|
Следует отметить, что ранее авторы уже проводили моделирование (см. статью в журнале Nature) образования так называемых планетезималей — «зародышей планет» — из частиц твердого вещества в газопылевом диске. Тогда было показано, что схема накопления вещества при формировании планетезималей во многом повторяет стратегию опытных велогонщиков. Частицы постепенно «пристраиваются в хвост» движущимся впереди, что уменьшает сопротивление движению и скорость смещения по направлению к звезде; когда плотность вещества превышает пороговое значение, под действием гравитационных сил образуется планетезималь.
|
|
|
|
Перейдя к моделированию в трехмерном пространстве, исследователи варьировали содержание тяжелых элементов в протопланетном диске и наблюдали за тем, как это влияет на результат.
|
|
|
|
После многократных испытаний было установлено следующее: если масса частиц, в состав которых входят такие элементы, составляет менее одного процента от массы газа, формирование планетезималей практически прекращается. Но стоит чуть увеличить металличность — и процесс тут же активизируется. «Переход от полного отсутствия планет к их свободному образованию очень резкий, — замечает ведущий автор работы Андерс Йохансен (Anders Johansen). — Вероятность буквально взлетает вверх».
|
|
|
|
Металличность Солнца говорит о том, что в его протопланентном диске содержание тяжелых элементов приближалось к критическому; если бы их было еще чуть меньше, у Земли оставалось бы совсем немного шансов на формирование.
|
|
|
|
Изменение плотности расположения твердых частиц в газе протопланетного диска со временем. Черный цвет обозначает отсутствие частиц, синий — среднюю плотность, а яркие области имеют наибольшую плотность. Как можно заметить, сначала происходит образование «нити» повышенной плотности, а затем она разбивается на семь гравитационно связанных «зародышей планет».
|
|
|
|
http://science.compulenta.ru/465547/
|
