Есть разные теории о том, как образовались планеты Вселенной в целом, и Солнечной системы в частности. Что касается конкретно Земли, то в основном преобладает версия, согласно которой ее образовали хондритовые астероиды. Но этот сценарий не объясняет точный состав мантии и коры планеты, бедной на летучие элементы водорода и гелия. В связи с этими противоречиями были выдвинуты и другие гипотезы. Одна из них – это теории планетезималей.
Планетезимальные изыскания
Началось все с французского астронома и математика Пьера-Симона Лапласа. Он работал над теорией гравитации и небесной механикой, исследовал формирование Солнечной системы и стабильность планет. Его труды стали основой для последующих представлений о планетезималях. Ключевую и самую влиятельную работу по формированию и эволюции планетарных систем выполнил шведский астроном и астрофизик Виктор Сафронов.
Он предложил теорию планетезималей и заострил внимание на ее значении в формировании планет. Позже значительный вклад внесли и астрономы Джеральд Койпер и Джордж Уэтерилл. Первый исследовал Солнечную систему и формирование планет. Эти труды стали довольно известными, и пригодились для понимания объектов пояса Койпера и их связи с планетезималями.
А Уэтерилл провел фундаментальные исследования того, как сталкивались и накапливались планетезимали. Еще он разработал численные модели для моделирования их эволюции и формирования планет. В целом же гипотеза планетезималей пытается объяснить, как в звездных системах, в том числе и нашей, формируются планеты.
Протопланеты
Согласно этой теории, появляются они из газопылевого облака, так называемой протопланетной туманности. Последняя появляется как результат коллапса под воздействием гравитации гигантского молекулярного облака. При сжатии оно начинает быстрее вращаться, так вокруг молодой звезды (звезды-прародительницы) формируется аккреционный диск. Внутри него находятся мельчайшие частицы пыли и льда – планетезимали.
❗Участившиеся случаи ограничения каналов вынудили нас заняться поиском альтернативных площадок. Канал про Космос мы уже перенесли в приложение SFERA. А скоро в SFERA появится и сервис для статей. Скачать мобильное приложение SFERA:
В какой-то момент за счет гравитации они начинают сталкиваться и накапливаться, составляя основу будущих планет. Процессы столкновения и слияния превращают планетезимали в протопланеты, которые еще будут развиваться какое-то время. Размер планетезималей – их ключевая характеристика. Их диаметр варьируется от нескольких до сотен километров. Состав и масса тоже разнятся. Это зависит от того, в какой части аккреционного диска они были расположены и к каким материалам имели доступ.
Согласно этой теории каменистые планеты, такие как Марс и Земля, формируются рядом с родительской звездой. Тут и температура достаточно высока, и преобладают твердые материалы. Газовые гиганты, подобные Сатурну и Юпитеру, формируются в отдаленных регионах, где ниже температура и преобладают ледяные и газообразные материалы. Пока протопланеты растут, они захватывают столько материала, сколько могут и даже больше, пока, в конечном итоге, ни станут зрелыми планетами.
Симуляции
Недавно исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха смоделировали различные сценарии происхождения планет. Результат показал, что планеты Солнечной системы формировались постепенно, что и подтвердило теорию планетезималей.
«Маленькие зерна со временем превратились в километровые планетезимали. За счет гравитационного притяжения они накапливали все больше и больше материала. Планетезимали также представляют собой небольшие тела из камня и металла. Но в отличие от хондритов они достаточно нагреты, чтобы дифференцироваться в металлическое ядро и скалистую мантию», пояснил ведущий автор исследования Паоло Сосси.
Согласно полученной модели, те планетезимали, что окружали молодое Солнце, имели разные химический состав. Чтобы понять, эта ли случайная комбинация привела к образованию химического состава Земли, ученые симулировали возможные условия ранней Солнечной системы. В модели столкнулись тысячи планетезималей, и в результате появились небесные тела, соответствующие Меркурию, Венере, Земле и Марсу.
Таким образом, смесь множества различных планетезималей не просто предположительно сформировала состав Земли. Этот состав наиболее статистически вероятен. По крайнем мере, об этом свидетельствует компьютерная симуляция.
Чтобы не потерять нас, подпишитесь на telegram-канал, который мы ведём для проекта SFERA. Срочные новости будут в закреплённых сообщениях.
❗️ Ставьте 👍 и подписывайтесь на наш канал!
Читайте также:
