Скритият конвейер в Слънчевата система
Преди 4,6 милиарда години около младото Слънце се въртял огромен диск от газ и прах. Зрънцата се удряли, залепвали и бавно се превръщали в по-големи късове. Така се родили планетите и астероидите.
Но процесът не бил прост.
Какво не разбирахме дълго време
Учените знаеха, че планетите се образуват от този диск. Проблемът беше, че в различните му части условията били различни – температура, количество материал, налягане. Как тогава са се получили толкова различни скалисти тела?
Екип от Института Макс Планк в Германия намери отговор. Според тях отвъд орбитата на Юпитер е работила истинска „фабрика“ за планетни блокчета, и то милиони години.
Как Юпитер е създал капан за прах
Докато Юпитер е трупал материал, той разчистил пространство около себе си. Но точно на ръба на тази празнина налягането на газа скочило. Прахът и камъчетата започнали да се събират там, сякаш някой ги е привличал. Условията станали идеални за образуване на планетезимали – първите твърди градивни елементи на планетите.
Идеята за такива „прашни капани“ съществуваше от години. Въпросът беше дали могат да произвеждат различни видове материал в продължение на дълго време.
Симулациите, които разказаха историята
Изследователите създали компютърни модели, които следили движението на частиците – от микроскопични зрънца до големи късове. Някои били крехки и прашни, други – по-здрави и образувани по-близо до Слънцето.
Резултатът бил изненадващ. За около два милиона години районът отвъд Юпитер е произвел няколко поколения планетезимали. Първите 500 000 години крехкият материал се изчерпал бързо, после се възобновил. По-големите късове пък се задържали по-дълго, защото гравитацията на Юпитер ги спирала по-ефективно.
Така се образували две различни групи – една от дребни, чупливи частици и друга от по-здрави материали.
Доказателството в метеоритите
За да проверят модела, учените се обърнали към метеорити. Особено към въглеродните хондрити – скали, които са се образували отвъд Юпитер и са оцелели почти непроменени. Някои от тях са крехки и ситнозърнести, други – по-здрави и с видими включения.
Симулациите възпроизвели точно тези два типа и в същите пропорции.
„За първи път успяхме да възпроизведем лабораторните резултати от изследването на метеорити чрез компютърни симулации на ранната Слънчева система“, казва Торстен Клайне, директор на института.
Защо това има значение
Това показва, че Слънчевата система не е била хаотична бъркотия. Имало е механизми, които са създавали разнообразие по предсказуем начин. Разбирането им ни помага да обясним и как са се формирали планетни системи около други звезди.
А и е впечатляващо да си представим, че точно до Юпитер е работила фабрика, която е произвеждала градивните елементи на цели светове.