|
Юпитер своими перемещениями уступил дорогу Земле
|
|
|
|
Есть в нашей Солнечной системе нечто такое, что может показаться необычным. По какой-то причине большинство наших крупных планет находятся вдали от Солнца, а ближе к нему расположены маленькие и каменистые миры, включая Землю.
|
|
|
|
Но во многих открытых внесолнечных системах ситуация совсем иная. Там в некоторых случаях ученые обнаружили так называемые «раскаленные Юпитеры». Это огромные газовые гиганты, расположившиеся близко к своим звездам. В других случаях планеты чуть больше Земли настолько близки к своим звездам, что не могут быть обитаемыми. Наша Солнечная система когда-то выглядела так же, или она зарождалась иначе?
|
 |
|
Поскольку никто не засвидетельствовал то, как 4,5 миллиарда лет назад сформировалась наша Солнечная система, компьютерное моделирование — это лучший способ разгадать загадку. Новая серия модельных сценариев указывает на то, что Юпитер мог сформироваться на отдаленной орбите, а потом временно вторгся в околосолнечное пространство примерно на орбите Земли, после чего снова мигрировал на периферию.
|
|
|
|
Этим объясняется то обстоятельство, почему охотящийся за планетами телескоп НАСА «Кеплер» увидел разные типы солнечных систем вокруг других звезд, говорит ведущий исследователь планетолог Константин Батыгин, работающий доцентом в Калифорнийском технологическом институте.
|
|
|
|
«Обнаруженные „Кеплером“ новые планеты обращаются по орбитам вблизи своих звезд, имея обычно период обращения менее 100 дней. И они массивнее Земли, — отметил Батыгин. — Но самое интересное в том, что эти планеты богаты водородом».
|
|
|
|
Присутствие водорода на таких планетах может означать, что они собрали его из первичных газовых скоплений, в которых формировалась эта солнечная система, добавил он.
|
|
|
|
«Это важное и серьезно отличие от нашей собственной внутренней солнечной системы. Планеты земной группы бедны водородом, что может указывать на их послегазовое формирование из протопланетных дисков», — сказал ученый.
|
|
|
|
В марте в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences была опубликована работа на эту тему под названием «Решающая роль Юпитера в ранней эволюции внутренней солнечной системы».
|
|
|
|
По газовой орбите
|
|
|
|
Солнце с его планетами, как и другие солнечные системы, образовались из огромных скоплений газа и пыли. Считается, что охлаждение газов и исчезновение сопутствующего термального давления, которое удерживает облако от его собственной гравитации, заставило газы сжаться и сформировать Солнце.
|
|
|
|
Со временем частицы пыли сталкивались и смерзались, образуя глыбы, которые в свою очередь тоже срастались и формировали твердую сердцевину планет нашей солнечной системы. Одновременно газовое облако сохранялось еще как минимум несколько миллионов лет, обеспечивая материалом газовые гиганты.
|
|
|
|
Но к этой теории формирования есть вопросы. Ранее ученые думали, что расположенные ближе к Солнцу каменистые планеты сформировались в то же время, что и газовые гиганты. Таким образом, получается, что газ должен был как-то исчезнуть из внутренней солнечной системы, но сохраниться во внешней. Существовало мнение, что газ этот выдула солнечная энергия, и его ближе Юпитера уже не осталось. Но почему в других солнечных системах газ присутствует ближе к звезде?
|
|
|
|
По сценарию Батыгина, который является одним из возможных объяснений, Юпитер сформировался первым, после чего в силу взаимодействия с газом он двинулся в сторону Солнца. Далее возник Сатурн, который посредством сложных связей между притяжением и взаимодействием протопланетных дисков начал притягивать Юпитер, доведя его до сегодняшней орбиты.
|
|
|
|
«Скорее всего, Юпитер сформировался за пределами ледовой линии солнечной туманности, как минимум в три раза дальше от Солнца, чем сегодняшняя Земля, если мерить астрономическими единицами, — сказал Батыгин. — Вероятно, в какой-то момент он подошел к Солнцу на расстояние 1,5 астрономических единиц, а затем отодвинулся на дистанцию 5,2 астрономической единицы».
|
|
|
|
Такое приближение и удаление Юпитера, объяснил ученый, «породило хаос во внутренней солнечной системе». Газовый гигант швырял одни планетозимали в Солнце, а другие ставил на неустойчивые орбиты, в результате чего они врезались друг в друга. Если в то время сформировались какие-то «супер-Земли», они тоже могли разрушиться.
|
|
|
|
Но когда Юпитер ушел с ближней орбиты, несколько крупных кусков осталось на стабильных орбитах, а огромная сила притяжения Юпитера защитила внутреннюю солнечную систему от рикошета других космических обломков, которые могли разрушить оставшиеся куски.
|
|
|
|
Формирование скалистых планет
|
|
|
|
Теперь оставшиеся планетозимали обращались по орбите там, где было мало газа. Со временем они сталкивались друг с другом, создавая те внутренние планеты, которые мы наблюдаем сегодня — Меркурий, Венеру, Землю и Марс.
|
|
|
|
«Таким образом, это хорошо объясняет раннюю миграцию гигантских планет, этап формирования внутренних планет и планет земной группы», — сказал Батыгин.
|
|
|
|
Но такой сценарий требует наличия двух гигантских планет в одном и том же протопланетном диске, причем наружная планета (в нашем случае Сатурн) должна быть не такой массивной, как внутренняя (Юпитер). Сочетание сил притяжения заставляет планеты теснее взаимодействовать с внутренней частью газа, чем с внешней, благодаря чему происходит миграция, и они освобождают дорогу для планет меньшего размера.
|
|
|
|
Батыгин говорит, что потребуется провести дополнительную работу, поскольку его выводы основаны лишь на трех надежных моделях с размерами планетозималей в тысячу, 100 и 10 километров. В будущем надо попытаться создать модель самой солнечной системы.
|
|
|
|
http://inosmi.ru/world/20150626/228794756.html
|
