Мы находимся на расстоянии 4,5 миллиарда лет от нашего Солнца, с множеством планет и небольших объектов, вращающихся вокруг него. Как образовались все планеты, и почему они оказались на орбитах, которые они сделали?
Образование Солнечной системы - это сложная головоломка для современной астрономии и потрясающая история экстремальных сил, действующих в огромных масштабах времени. Давайте копать глубже.
Пред солнечная туманность.
Я не могу не начать с того, что вначале не было ничего. Но это было не совсем так. Все звезды образуются из коллапса туманностей, которые представляют собой рыхлые облака газа и пыли, и наше Солнце — и Солнечная система — ничем не отличаются. Астрономы называют ее" пред солнечной туманностью", и, конечно, сегодня ее нет, но мы видели достаточно солнечных систем, формирующихся во всей галактике, чтобы получить общую картину.
Но туманность сама по себе не коллапсирует в Солнечную систему без чего-то, что приводит ее в движение. В нашем случае мы можем поблагодарить соседний взрыв сверхновой, чья ударная волна разорвала пред солнечную туманность, заставив ее начать свое сжатие. Мы можем сказать, что такая сверхновая взорвалась поблизости, потому что сверхновые выделяют большое количество определенных радиоактивных элементов — элементов, которые обычно не встречаются внутри туманностей, но которые мы можем видеть в нашей Солнечной системе сегодня.
Начавшись, переход от туманности к Солнечной системе стал необратимым. В течение миллионов лет туманность сжималась и охлаждалась, в конце концов достигнув точки, где протосолнце было окружено тонким, быстро вращающимся диском газа и пыли.
А потом началось самое интересное.
Появление планет.
Четыре с половиной миллиарда лет назад наше Солнце не было такой яркой звездой, как сегодня. Она была компактной и очень, очень горячей, но не достигла критических плотностей и температур, необходимых для поддержания ядерного синтеза в ее ядре.
Но пока оно было еще в этой эмбриональной стадии, планеты начали свое медленное вальсирующее формирование.
Вблизи молодого Солнца жар и свет были слишком интенсивны, чтобы там могло остаться что-то еще, кроме каменистого материала. Льды испарялись, а рыхлый газ, такой как водород и гелий, просто сдувался. Оставшиеся каменистые обломки медленно слипались, склеиваясь и образуя все более крупные глыбы.
В конце концов, имея достаточно времени (а у Вселенной всегда, всегда есть много свободного времени), эти биты образовали планетезимали, маленькие почти планеты. Их было много, и это было довольно жестокое время для нашей Солнечной системы, когда эти планетезимали сталкивались, разбивались и реформировались бесчисленное количество раз. Наша собственная земля была поражена чем-то размером почти с Марс, и обломки от этого удара в конечном итоге стали нашей Луной.
Однако за пределами того, что в конечном итоге станет поясом астероидов, формирование планет приняло другой подход. Там было достаточно холодно, чтобы выжить во льдах, что позволило планетарным ядрам вырасти до огромных размеров за короткий промежуток времени. Затем эти большие ядра были способны поглощать любой окружающий материал, такой как водород и гелий, окутывая эти миры плотной пеленой атмосферы. Так рождались планеты-гиганты.
Однако, когда планеты созрели, в Солнечной системе не все было спокойно. Внутренние скалистые миры стабилизировались, и солнце зажгло ядерный синтез. Но внешние планеты-гиганты были окружены роями прихлебателей - остатками обломков от хаотического процесса плането-строения.
Астрономы подозревают, что четыре гигантские планеты нашей Солнечной системы — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — первоначально образовались гораздо ближе друг к другу, чем сегодня, и тонкие взаимодействия с оставшимися обломками, окружающими их, заставили их изменить свои орбиты. Потребовались сотни миллионов лет, чтобы восстановить нашу Солнечную систему, и мы точно не знаем, как все это произошло.
В одном сценарии Юпитер и Сатурн мигрируют внутрь по направлению к Солнцу, что приводит к дрейфу Урана и Нептуна наружу. В другом сценарии миры нашей внешней Солнечной системы играют в игру гравитационного горячего картофеля с бонусной пятой гигантской планетой, которая в конечном итоге была полностью выброшена. В еще одном Юпитер блуждает почти до орбиты Марса, прежде чем выпрыгнуть обратно, нарушая в остальном спокойные орбиты оставшихся внешних миров.
Несмотря ни на что, эта последняя перестановка вызвала хаос. Астрономы считают, что миграция внешних планет породила эпоху, называемую Поздней тяжелой бомбардировкой, период интенсивных столкновений комет и астероидов во внутренней Солнечной системе около 4 миллиардов лет назад. Смещение гигантских миров потревожило весь оставшийся материал в Солнечной системе, либо отправив их в безопасное место на замерзших окраинах, либо устремившись внутрь, чтобы причинить неприятности скалистым планетам.
Несмотря на жестокость, все было не так уж плохо: поток комет, устремляясь к внутренней части Солнечной системы, доставлял обилие воды в скалистые миры, потенциально делая жизнь, включая нас, в конечном счете возможной — когда Солнечная система успокоится, конечно.
Ставьте 👍 лайк и подписывайтесь на канал. Дальше будет больше интересного.
