Формирование каменистых планет — процесс, требующий высоких температур. На заре существования Солнечной системы планеты образовывались из планетезималей — небольших объектов, состоящих из камня и льда. Чтобы эти «заготовки» потеряли воду и превратились в сухие скалистые миры, их нужно было как следует разогреть. Главным источником тепла служил радиоактивный распад короткоживущих радионуклидов, в первую очередь алюминия-26. Анализ метеоритов — своеобразных капсул времени, хранящих информацию о ранней Солнечной системе, — подтвердил, что в ту эпоху этих радиоактивных элементов действительно было много.
Откуда же они взялись? Ученые давно предполагали, что источником стала вспышка сверхновой — грандиозный взрыв массивной звезды на последней стадии ее жизни. Однако прежние модели сталкивались с серьезной проблемой: чтобы обеспечить нужное количество радиоактивного материала, сверхновая должна была взорваться настолько близко к молодой Солнечной системе, что попросту уничтожила бы газопылевой диск, из которого формировались планеты.
Японские ученые предположили, что здесь сыграл роль принципиально новый механизм, который они назвали «механизмом погружения». Согласно их модели, сверхновая взорвалась на расстоянии около 3,2 световых лет от Солнца — достаточно далеко, чтобы не разрушить протопланетный диск. При взрыве образовалась ударная волна, которая разогнала частицы, преимущественно протоны, превратив их в космические лучи.
Радиоактивные элементы, согласно предложенной гипотезе, доставлялись в Солнечную систему двумя путями. Часть из них, например железо-60, попала в диск напрямую в виде пылевых частиц. Другие же, включая алюминий-26, образовались уже непосредственно в диске: космические лучи сталкивались со стабильными веществами с такой энергией, что запускали в них ядерные реакции.
Когда авторы модели проверили ее, оказалось, что она прекрасно объясняет количество радиоактивных материалов, обнаруженных в метеоритах. По оценкам авторов работы, от десяти до пятидесяти процентов звезд солнечного типа могли иметь протопланетные диски с аналогичным содержанием короткоживущих радионуклидов. А это означает, что каменистые планеты с умеренным количеством воды — то есть, потенциально пригодные для жизни — могут встречаться в нашей галактике значительно чаще, чем предполагалось раньше.
Ранее ученые доказали искривление пространства-времени при поглощении звезды черной дырой.