» » В Солнечной системе был ещё один газовый гигант

В Солнечной системе был ещё один газовый гигант

В Солнечной системе был ещё один газовый гигант

Сейчас основной теорией эволюции Солнечной системы считается модель Ниццы. Она предполагает, что после рассеивания изначального протопланетного диска четыре гиганта — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — обращались по почти круговым орбитам на удалении в 5,5–17 а. е. от Солнца, а не в 5–30, как сейчас.

За орбитой крайней из этих планет находился большой плотный диск из каменных и ледяных планетезималей. И простирался он до 35 а. е. от Солнца — дальше нынешней орбиты Нептуна. На внутреннем крае этого диска планетезимали периодически гравитационно взаимодействовали с самым удалённым гигантом, который изменял их орбиты. Планета захватывала маленькие ледяные тела, увлекая их ближе к Солнцу, при этом обмениваясь моментами импульса с планетезималями. Для компенсации переданного момента гигант слегка сдвигался от Солнца, начиная ещё чаще подбирать планетезимали и отправлять их к светилу, и так далее... Таким образом, орбиты Урана, Нептуна и Сатурна последовательно перемещались вовне, пока планетезимали не оказались вблизи Юпитера. Через несколько сотен миллионов лет Юпитер и Сатурн, две внутренних планеты-гиганта, вошли в орбитальный резонанс 1:2 (или 2:3), что резко увеличило эксцентриситет их орбит, дестабилизируя всю систему. Под действием Юпитера Сатурн перемещается к его нынешнему положению, попутно выталкивая от Солнца Нептун и Уран.

В Солнечной системе был ещё один газовый гигант
Пока ни одно моделирование, исходящее из наблюдаемого в Солнечной системе количества планет-гигантов, не показывает возможности складывания устойчивых орбит планет: какая-то из них обязательно страдает. (Иллюстрация Southwest Research Institute.) Модель хорошо объясняет множество деталей истории нашей планетной системы, включая тяжёлую позднюю бомбардировку. Но у неё есть недостатки. В частности, все попытки точно смоделировать вышеописанные процессы заканчиваются провалом: один из четырёх гигантов оказывается выброшенным бродягой; землеподобные планеты начинают сталкиваться между собой — или, того хуже, орбита Юпитера становится неправильной, попутно дестабилизируя орбиты остальных тел. Почему мы не видим ничего подобного на практике? Дэвид Несворни из Юго-Западного исследовательского института в Боулдере (США) и Алессандро Морбиделли из Обсерватории Лазурного берега (Франция) попытались решить проблему, предположив, что модель верна, просто в её развитии принимало участие больше компонентов, чем предполагалось. Итак, вот что вышло. Наличие пятого гиганта смогло защитить землеподобные планеты от частых столкновений между собой (что несколько неожиданно) и одновременно стабилизировало систему в период миграции планет-гигантов к внешним орбитам. Стабилизация произвела негативное воздействие только на саму планету — в итоге она была выброшена гравитацией Юпитера из Солнечной системы, приобретя скорость выше третьей космической. Нынешнее положение вещей также было проверено на соответствие сценарию с изначальной шестой гигантской планетой. Но вероятность эволюции такой системы в современную оказалась несколько меньше, чем с пятью гигантами, хотя и значительно выше, нежели в фундаментально неспособной прийти к сегодняшней картине системе, вовсе не имеющей дополнительных гигантов. Согласно исследователям, по свойствам планета-изгнанник была чем-то средним между Нептуном и Ураном, при сходной массе и плотности. В то же время, если верна модель с шестью гигантами, из которых два позднее были изгнаны, то масса обоих изгнанников должна была составлять половину от массы Нептуна (8–9 земных), что помещает их в класс «суперземель». Такой вариант, кстати, до некоторой степени объясняет отсутствие планет такого рода в нынешней Солнечной системе — при их весьма частом обнаружении вообще.
В Солнечной системе был ещё один газовый гигант
Хотя предположительно выброшенный Солнечной системой газовый гигант и скитается, видимо, в межзвёздном пространстве без звезды, он мог быть захвачен одной из них и теперь вращаться вокруг другого солнца. (Иллюстрация NASA, ESA, G. Bacon.) Насколько модель Ниццы с изгнанием планет-гигантов может быть типичной для Вселенной? Пока нам не удалось обнаружить сходную систему нигде. Схема «землеподобные планеты — пояс астероидов — газовые гиганты — ледяные гиганты», да ещё и с большим разрывом между планетами, весьма отличается от известного нам о других системах; более того, уже известны случаи, когда гиганты размещаются ближе к звезде, чем землеподобные планеты. После проведения примерно 10 тыс. симуляций развития системы астрономы пришли к выводу, что из её первичного состояния вытекает множество вариантов с различным распределением орбит планет, не совпадающим с нынешним. При этом вероятность образования Солнечной системы в её современном виде равна примерно 5%, то есть лишь каждая двадцатая звёздная система будет иметь столь редкое распределение планет в соответствующей иерархии. Правда, учитывая нынешние данные о количестве планетных систем, это означает, что только в нашей Галактике исключений должно быть по крайней мере несколько миллиардов. Подготовлено по материалам arXiv.

19 сентябрь 2015 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Планетные системы набиты до краёв

Похоже, не только Солнечная, но и другие известные системы содержат столько планет, что ни одной дополнительной принять без больших трудностей просто не смогут.Планетарные системы в нашей Галактике

Найден первый троянcкий астероид Урана

Долгое время считалось, что у планет-гигантов (кроме Юпитера) нет троянских астероидов. Не так давно первый из них был открыт у Нептуна, теперь настал черёд Урана.У Урана, как выяснилось, есть

Астрономы открыли уменьшенную копию Солнечной системы

Астрономы обнаружили "компактную копию" Солнечной системы — самую "населенную" планетную систему у другой звезды, говорится в статье группы европейских ученых, отправленной в Astrophysical

Так сколько же планет в нашей Солнечной системе?

Ученые предполагают, что за Плутоном располагаются еще как минимум две неизвестные планеты. Их гравитационное воздействие может определять размещение объектов за орбитой Нептуна. Такие данные были

Астрономы: две неизвестные планеты могут скрываться за орбитой Плутона

Испанские и британские астрономы считают, что за орбитой Плутона скрываются по крайней мере еще две карликовые или нормальные планеты, на что указывают необычное расположение и распределение

В Солнечной Системе между Юпитером и Марсом была еще одна планета

Не так давно астрономы нашли доказательство того, что в Солнечной Системе между Юпитером и Марсом была еще одна планета.
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Как выглядит заброшенный город будущегоКак алкоголь вредит печени?Достоинства ИБП марки Apc5 крупных палеонтологических открытий 2019 годаНайден способ восстановить зубную эмальВ Швейцарии изобрели похожего на насекомое роботаКто позволил японцам ловить рыбу и крабов в водах РоссииОдиннадцать НЛО летали вокруг Солнца