Фабрика планет за орбитой Юпитера

Четыре с половиной миллиарда лет назад вокруг молодого Солнца вращался огромный диск из газа и пыли. Там постоянно сталкивались мелкие частицы, слипались и росли. Так рождались будущие планеты и астероиды.

Но всё оказалось сложнее, чем думали учёные.

Загадка разных камней

В ранней Солнечной системе условия сильно различались. Где-то было жарко, где-то холодно, где-то пыли было больше. Откуда взялись такие разные каменные тела?

Исследователи из Института Макса Планка нашли ответ. За орбитой Юпитера работала настоящая фабрика планетных заготовок. И работала она миллионы лет.

Как Юпитер создал ловушку

Когда Юпитер набирал массу, он расчистил пространство вокруг себя. Но у края этой зоны давление газа выросло. Пыль и мелкие камешки стали скапливаться там, как вода за плотиной.

Так возникла зона, где материал собирался в больших количествах. Идеальное место для роста планетных заготовок.

Учёные уже знали про такие ловушки. Но никто не понимал, могут ли они производить разные типы камней долгое время.

Что показали расчёты

Немецкая команда запустила детальные компьютерные модели. Они отслеживали всё — от крошечных пылинок до крупных обломков.

Выяснилось: за два миллиона лет в этой зоне успело сформироваться несколько поколений заготовок. И каждое поколение отличалось от предыдущего.

Сначала быстро расходовался хрупкий пыльный материал. Потом он накапливался снова. А крупные прочные частицы хуже проходили гравитационный барьер Юпитера. Баланс постоянно менялся.

В итоге получилось два разных типа заготовок — одни из нежного материала, другие из крепкого.

Проверка по метеоритам

Чтобы проверить расчёты, учёные обратились к метеоритам. Особенно их интересовали углистые хондриты — обломки тел, которые сформировались за орбитой Юпитера.

В лаборатории эти метеориты делятся на две группы: одни хрупкие и мелкозернистые, другие крепкие, с заметными включениями. И соотношение между ними совпало с тем, что показали модели.

«Мы впервые смогли точно воспроизвести лабораторные данные по метеоритам с помощью компьютерных расчётов ранней Солнечной системы», — говорит Торстен Кляйне, директор института.

Зачем это нужно

Понимание, как формировались планеты, помогает разобраться в происхождении Земли. Оказывается, ранняя Солнечная система работала по определённым правилам, а не просто хаотично.

Это знание пригодится и при изучении других звёздных систем. Если где-то планеты расположены необычно, можно попробовать понять, что там происходило, опираясь на опыт нашей собственной системы.

А ещё это просто красивая картина: за орбитой Юпитера миллионы лет работала фабрика, которая штамповала строительные блоки будущих миров.