Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене
Цитадель адеквата

Первые планеты во вселенной: Когда появились, где они, и что там хорошего есть

Есть мнение, что древнейшей экзопланетой является Мафусаил, найденный в шаровом скоплении в 12 000 световых лет от Земли. Но это мнение сложилось в не столь отдалённую эпоху, когда между планетами и планемо не проводилось границы. В действительности, входящий в кратную систему с белым карликом и пульсаром объект – «недозвезда» массой с два Юпитера. Да и не так уж он стар, – 12.7 миллиардов лет Млечный Путь уже существовал, как гигантская эллиптическая галактика, равномерно наполненная сияющими, полными молодых звёзд, шаровыми скоплениями. Первые же звёзды, как это теперь известно благодаря открытиям «Джеймса Уэбба», появляются во вселенной 13.5 миллиардов лет назад… И, чтоб не тянуть, – астрофизики тоже люди. Вопросом, были ли планеты у этих звёзд, где эти планеты сейчас и что из себя представляют, и учёные задаются с удовольствием. Планеты – интереснее звёзд. Но, чтобы, опять-таки, не тянуть, у первых звёзд планет не было совершенно точно. В настоящий момент наиболее массивная звезда,

Есть мнение, что древнейшей экзопланетой является Мафусаил, найденный в шаровом скоплении в 12 000 световых лет от Земли. Но это мнение сложилось в не столь отдалённую эпоху, когда между планетами и планемо не проводилось границы. В действительности, входящий в кратную систему с белым карликом и пульсаром объект – «недозвезда» массой с два Юпитера. Да и не так уж он стар, – 12.7 миллиардов лет Млечный Путь уже существовал, как гигантская эллиптическая галактика, равномерно наполненная сияющими, полными молодых звёзд, шаровыми скоплениями.

Первые же звёзды, как это теперь известно благодаря открытиям «Джеймса Уэбба», появляются во вселенной 13.5 миллиардов лет назад… И, чтоб не тянуть, – астрофизики тоже люди. Вопросом, были ли планеты у этих звёзд, где эти планеты сейчас и что из себя представляют, и учёные задаются с удовольствием. Планеты – интереснее звёзд.

Но, чтобы, опять-таки, не тянуть, у первых звёзд планет не было совершенно точно. В настоящий момент наиболее массивная звезда, у которой признаки планетной системы найдены, превосходит Солнце всего в 4 раза. Давление излучения более массивных светил разрушает протопланетный диск. Гипергиганты же «голубых чудовищ» рождались в условиях крайне высокой температуры, когда коллапсировать могли облака от 200 солнечных масс. Другой вопрос, что имеющие светимость в несколько миллионов «солнц» звёзды населения III мгновенно прогорали и взрывались, обогащая галактическую среду тяжёлыми элементами.

-2

Причём, в то время это не так, как сейчас, работало. В современном космосе взрывы сверхновых быстро рассеивают холодную туманность – «звёздные ясли», – так что в карликовых галактиках её вещество выбрасывается за пределы гравитационной ямы, а в гигантских, прежде чем остыть и войти в состав новых звёзд, равномерно распределяется и перемешивается. В начале времён плазма быстро тормозилась галактической средой, тогда в 10 000 раз более плотной. Как следствие, при взрывах звёзд населения III на фронтах ударных волн сразу складывались условия для рождения звёзд населения II, – уже ничем в плане массы не выдающихся.

«Вторые» звёзды, таким образом, должны были появиться всего через 10-20 миллионов лет после «первых». И у них уже могли быть планеты. Вопрос, каменистые ли, либо же только газовые гиганты.

...Ответ на данный вопрос предсказуем. Относительное содержание пыли в туманностях 13.5 миллиардов лет назад было в 1000 раз меньшим. Но оно быстро росло, так что, последние звёзды населения II уступали Солнцу по содержанию металлов только в 10 раз. Самые древние звёзды, таким образом, не могли себе позволить и газовых гигантов, – ведь при их формировании газ захватывается ядром из камня. Их системы состояли из нескольких тел, по массе близких к Луне. Чуть попозже, – но ещё до появления современных галактик, – планеты могли достигать уже размеров Марса… Но это – не точно. А раз не точно, можно допустить и существование тогда тел примерно земной массы.

...Из не совсем «стандартных» планет 13.5 миллиардов лет назад, – вместе с нейтронными звёздами, – должны были появиться «полтергейсты». Железные пульсарные планеты одновременно и интересны, и нет. Интересны сами по себе, не интересны же тем, что уже тогда ничем не отличались от современных… Минипланеты же молодого космоса – отличались. Прежде всего тем, что среди них не имелось ещё водяных и ледяных. Температура среды и за пределами снегового пояса звезды тогда была слишком велика, чтобы пар превращался в снег и в процесс формирования планет включался.

Следующий вопрос, где планеты возрастом за 13 миллиардов лет теперь искать? Это хороший вопрос, и, внезапно, астрономы сумели на него ответить. В Млечном Пути звёзды с наименьшей металличностью, родившиеся ещё в «голубом чудовище», зародышем нашей Галактики ставшим, образуют компактное кольцо вблизи ядра. Их всего 10 миллионов и, в основном, это красные карлики. Планеты у более массивных звёзд до нашего времени не дожили, превратившись в «досолнечное стекло» при взрывах сверхновых или сгорев в фотосферах красных гигантов. Множество древних звёзд также были затянуты в ядро Галактики, где за 13 миллиардов лет системы наверняка были перемолоты при сближениях, если только планеты вместе со звёздами не вошли в состав Стрельца А*… Но кое-что осталось.

-3

Конечно, рассчитывать, что сверхдревние планеты сохранили атмосферы и гидросферы едва ли приходится. Не говоря уже о специфических вызовах в окрестностях красных карликов, даже тела земной массы за 13 миллиардов лет должны были остыть. Теоретически, можно представить сценарии «перезапуска» в результате выделения тепла по либрационному механизму, если орбиты планет при тесных сближениях звёзд «вытягиваются». Но и в этом случае планету придётся «взбалтывать», восстанавливая сейсмическую активность, многократно. Что, всё-таки, трудно себе представить.

...И что же мы увидим, если такую планету удастся найти? Прежде всего это будет мир без атмосферы. У Земли утечка газов идёт медленно, – половина теряется за 500 миллионов лет. Но даже так, – при земной массе и без учёта лучевых атак красного карлика, – плотность упадёт до уровня характерного для таких тел, как Тритон или Плутон. Даже в самом оптимистическом варианте, – планету взбалтывали, пока газы из мантии не вышли целиком, – можно рассчитывать на атмосферу достойную Марса… Вода либо разложится, либо уйдёт в мерзлоту.

«Марсианской» будет и поверхность, основным элементом которой окажутся барханы пыли. Даже в случае если эрозия прекратилась. Когда-то же она была. Горы, – настоящие, или же щитовые вулканы, если тектоника плит никогда не запускалась, – также окажутся «старыми» и сглаженными. Ведь водяная и атмосферная эрозия продолжится ещё миллиарды лет после того, как горы перестали расти.

Что же касается самого интересного, – жизни, – то в рамках актуальных представлений её возникновение связывается с пребиотическим – небулярным – этапом эволюции химических соединений. В условиях, когда в составе туманности метана в 100-1000 раз меньше, времени на его радиационную переработку в нуклеотиды и аминокислоты в 10-100 раз меньше, а высокая температура газа препятствует сохранению выскомолекулярных соединений… Всё, в принципе, понятно.