Астрофізики змогли пояснити, як з'явилися гігантські планети в Сонячній системі

Сонячна система складається з кам'янистих планет, Меркурія, Венери, Землі, Марса, і газових та крижаних гігантів, Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна. Попередні теорії припускали, що гігантські планети утворюються внаслідок зіткнень схожих на астероїди тіл під назвою планетезімалі. Потім відбувається накопичення газу протягом мільйонів років. Але ці теорії не можуть повністю пояснити ні існування газових гігантів, розташованих далеко від своїх зірок, ні утворення Урана і Нептуна. Автори дослідження, опублікованого в журналі Astronomy & Astrophysics, створили нову модель формування планет, яка показує, як можуть бути створені швидко газові гіганти, пише Phys.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Астрофізики розробили першу в історії модель, яка включає всі необхідні для формування планет фізичні процеси. Нова модель показує, що субструктури в протопланетному диску, звані кільцевими збуреннями, можуть спричиняти утворення кількох газових гігантів у швидкій послідовності. Що особливо важливо, ця модель збігається з деякими спостереженнями молодих планетних систем, які мають субструктури у своїх дисках, що відіграють вирішальну роль у формуванні планет.

Планети утворюються в нестабільних газових дисках навколо зірок. Вчені показують, як дрібні частинки пилу накопичуються в диску і потрапляють у кільцеві збурення. Автори називають їх міграційними пастками. Оскільки частинки перебувають у цих пастках, то їх не може до себе притягнути зірка.

Велика кількість матеріалу, з якого формуються планети, накопичується в цих компактних областях у диску, що створює умови для швидкого формування планет. Таке накопичення частинок робить ріст планет дуже ефективним, оскільки раптово в компактній ділянці стає доступним багато потрібного матеріалу і присутні відповідні умови для формування планет.

Процес ефективний, оскільки перші газові гіганти, що утворюються, не дають змоги пилу, необхідному для формування наступної планети, переміщатися до зірки. Тобто з'являється перший газовий гігант і зупиняється таким великим, що його гравітація призводить до накопичення частинок далі в диску. У результаті утворюється наступний газовий гігант і так відбувається доти, доки в диску є достатньо матеріалу для формування планет.

Астрономи вже виявили раніше навколо молодих зірок газові гіганти, які знаходяться на відстані 200 а.о. від своєї зірки (а.о. — астрономічна одиниця або 150 млн км). У Сонячній системі Юпітер перебуває приблизно на відстані в 5 а.о. від Сонця, а Нептун — приблизно 30 а.о. Астрофізики кажуть, що їхня модель може пояснити всі ці різні положення планет. Вона також показує, що в Сонячній системі перестали формуватися планети після Нептуна, тому що весь матеріал був витрачений.

Дослідження показує, що в інших планетних системах кільцеве збурення може запустити процес створення планет на набагато більших відстанях і все одно він відбувається дуже швидко. Нова модель показує, що формування газових гігантів відбувається з більшою ефективністю і швидкістю, ніж передбачалося раніше.

Як уже писав Фокус, на Місяці виявлено речовину, яка використовується в електроніці. Вчені знайшли природний графен, що складається з атомів вуглецю в особливій структурі, у зразках місячного ґрунту.

Також Фокус писав про те, що фізики запропонували нову модель космосу, яка пояснює загадкову темну енергію.