Учени откриха оригиналната „фабрика за планети“ на Слънчевата система
Учените изглежда се доближават до разгадаването на един от най-важните механизми за формиране на планети в Слънчевата система – един вид „фабрика за планети“, която вероятно се е намирала точно отвъд орбитата на Юпитер. Именно там, в далечното минало, може да е възникнала голяма част от строителния материал за планетите и астероидите, които виждаме днес, пише Kaldata.
Когато Слънчевата система се е формирала, младото слънце е било заобиколено от огромен диск от газ и прах. В продължение на милиони години малки частици в този диск са се сблъсквали, събирали се заедно и постепенно образували по-големи тела, наречени планетезимали. Те са се превърнали в градивните елементи на планетите, някои от които по-късно са се превърнали в астероиди.
Учените отдавна предполагат, че този процес не е бил равномерен. Различните части на ранната слънчева система са еволюирали според свои собствени сценарии и образуването на планетезимали е могло да се е случило на вълни – по различно време и при различни условия.
Сега изследователи от Института за изследване на слънчевата система „Макс Планк“ (MPS) в Германия са предложили обяснение, което би могло да обедини тези части. Според тяхното проучване, публикувано в The Astrophysical Journal, специален пръстеновиден регион точно зад орбитата на Юпитер може да бъде истинско „огнище“ на планетезимали.
Компютърни симулации показват, че в продължение на около два милиона години в този регион са се образували обекти с много различен химичен състав. Важното тук е, че това не се е случило едновременно, а последователно, на различни етапи от еволюцията на диска.
“ Различни видове планетезимали изглежда са се образували в един и същ регион на ранния газо-прахов диск, но по различно време. Регионът точно зад орбитата на Юпитер е създал идеални условия за това „, обяснява Йоана Драужковска, ръководител на групата за формиране на планети.
Юпитер като „прахоуловител“ на Слънчевата система
Самият Юпитер е изиграл ключова роля в този процес. Приблизително 2–4 милиона години след раждането на Слънчевата система, той вече е изчистил орбитата си от значителна част от материала.
Това е създало своеобразна празнина в диска от газ и прах, но е имало и страничен ефект: зад орбитата на Юпитер се е образувала зона с повишено налягане. Именно тази зона започва да действа като гигантски капан за прах: частиците губят скорост и се натрупват, образувайки плътни клъстери. С течение на времето тези клъстери се превръщат в „камъчета“ – междинният етап преди образуването на планетозималите.
Предишни изследвания показват, че подобни прахоуловители могат бързо да предизвикат раждането на планетезимали. Но новата работа предполага нещо повече: този регион може да функционира дълго време, създавайки обекти с различен състав в продължение на милиони години.
„Космически скали“ като ключ към миналото
За да тестват своите модели, учените ги сравнили с реални проби – метеорити, които падат на Земята. Повечето от тях са фрагменти от древни планетезимали и са останали до голяма степен непроменени от ранната слънчева система.
Изследователите обърнали особено внимание на въглеродните хондрити – каменни метеорити, богати на въглерод, за които се смята, че са се образували точно отвъд орбитата на Юпитер през същия период, който симулациите са възпроизвели.
Тези метеорити се разделят на няколко групи въз основа на възрастта и състава: някои са крехки и са съставени от фин прах, а други са по-плътни. Компютърните модели са възпроизвели точно такова разнообразие, което се е превърнало във важно потвърждение на теорията.
“ Трябваше да моделираме поведението на различни материали във всички мащаби – от отделни частици до големи структури „, обяснява първият автор на изследването, Нереа Гурутакса.
Как са се родили поколенията космически скали
Симулациите показват сложна картина: частиците са можели да се струпват, да се срутват, да се движат навътре към Слънцето или да се натрупват в плътни зони. Юпитер е действал като вид бариера, особено за големите частици.
С течение на времето в прахоуловителя са се появили различни „вълни“ от образуване на планетизими. Някои са се образували от по-крехък материал, други от по-плътен материал. Това е довело до появата на няколко поколения космически тела с различен състав. Според изследователите, дори по-стари видове метеорити биха могли да са се родили в една и съща зона, само че на още по-ранни етапи от еволюцията на диска.

Поглед към дълбокото минало на Слънчевата система
Резултатите от работата подсилват идеята, че прахоуловителите са били ключови „инкубатори“ за образуването на планетезимали и следователно, на самите планети.
“ Има убедителни доказателства, че такива региони са били най-добрите места за раждането на планетезимали в нашата Слънчева система „, заключават авторите.
И ако тази хипотеза се потвърди, тогава някога отвъд орбитата на Юпитер е възможно да е действала истинска космическа „фабрика“, която тихо и незабележимо е положила основата на всичко, което днес наричаме планети.



Post Comment