Ученые выяснили, что Солнце раньше обладало кольцами, как у Сатурна
Солнце, возможно, было окружено гигантскими кольцами пыли, похожими на кольца Сатурна, до того, как образовалась Земля и другие планеты солнечной системы, считаю ученые в новом исследовании, 7 января сообщает Live Science.
По данным НАСА, эти кольца пыли, возможно, помешали Земле превратиться в «Суперземлю» — тип планеты, которая примерно в два раза больше Земли и в 10 раз больше ее массы. Астрономы обнаружили суперземли, вращающиеся вокруг примерно 30% солнцеподобных звезд в нашей галактике.
Чтобы выяснить почему в солнечной системе нет суперземли, ученые создали компьютерную имитационную модель формирования солнечной системы, которая возникла из пепла разрушившегося облака пыли и газа, известного как солнечная туманность.
Их моделирование показало, что новорожденное солнце должны были окружать области высокого давления газа и пыли. Эти области высокого давления, вероятно, возникли, когда частицы двигались к солнцу под действием его сильного гравитационного притяжения, нагревались и выделяли большое количество испаренного газа.
Вероятно, существовало три различных области, где твердые частицы испарялись в газ, называемые «линиями сублимации». На линии, ближайшей к солнцу, или в самой горячей зоне, твердый силикат превратился в газ, на средней линии лед нагрелся бы достаточно, чтобы превратиться в газ, а на самой дальней линии монооксид углерода превратился в газ.
Моделирование показало, что твердые частицы, такие как пыль, как бы врезались в эти «неровности» и накапливались там. «Эффект скачка давления заключается в том, что он собирает частицы пыли, и именно поэтому мы видим кольца», — сказала доцент физики и астрономии Университета Райса Андреа Изелла.
Если бы этих скачков давления не существовало, солнце быстро поглотило бы частицы, не оставив никаких семян для роста планет. «Нужно было что-то, чтобы остановить их, чтобы дать им время вырасти в планеты», — добавила Изелла.
С возрастом газ и пыль, окружающие солнце, остывали, и линии сублимации постепенно приближались к солнцу. Этот процесс позволил пыли скапливаться в планетезимали или стать семенами планет размером с астероид, которые затем могли собираться вместе, образуя планеты.
«Наша модель показывает, что удары давления могут концентрировать пыль, а движущиеся удары давления могут действовать как планетезимальные фабрики», — сказал астрофизик Андре Изидоро из Университета Райса.
Скачки давления регулировали количество материала, доступного для формирования планет во внутренней солнечной системе, объяснили ученые.
Согласно моделированию, ближайшее к солнцу кольцо образовали планеты внутренней солнечной системы — Меркурий, Венера, Земля и Марс. Среднее кольцо в конечном счете станет планетами внешней солнечной системы, в то время как внешнее кольцо сформирует кометы, астероиды и другие мелкие тела в поясе Койпера, области за орбитой Нептуна.
Исследователи также обнаружили, что если бы они смоделировали замедленное формирование среднего кольца, то в солнечной системе могли образоваться суперземли.
«К тому времени, когда в этих случаях образовался скачок давления, большая масса уже вторглась во внутреннюю систему и была доступна для создания суперземель, — сказал Изидоро. — Таким образом, время, когда образовался этот средний скачок давления, может быть ключевым аспектом солнечной системы».
