По данным нового исследования, опубликованного в журнале Nature Astronomy, когда-то наше Солнце было окружено огромными кольцами из газа и пыли, похожими на те, что вращаются вокруг Сатурна.Эти кольца сыграли важнейшую роль в зарождении нашей Солнечной системы, а также в формировании размеров и благоприятной среде обитания Земли.

Добавление ложных цветов к изображению, полученному  «Атакамской большой [антенной] решёткой миллиметрового диапазона», или ALMA, позволяет увидеть серию колец вокруг молодой звезды HD163296. (Изображение предоставлено Андреа Изелла/Университет Уильяма Марша Райса)

 

Пылегазовые кольца раннего Солнца возможно не позволили нашей планете стать "Суперземлей", считают астрофизики из Университета Райса, опубликовавшие новое исследование. "Что-то случилось в Солнечной системе, что не позволило Земле разрастись и превратиться в гораздо более крупный класс планет, называемый суперземлей", - отметил в своей статье астроном Райсовского университета Андре Изидоро.

Суперземли - это огромные каменистые планеты, которые наблюдаются приблизительно у 30 процентов солнцеподобных звезд Млечного Пути. Используя современное компьютерное моделирование для имитации формирования нашей Солнечной системы, ученые Университета Райса заметили, что раннее Солнце, по всей видимости, создало три пояса высоких давлений, называемые "дисками давления", которые наблюдались вокруг далеких звезд. Эти диски, вероятно, препятствовали проникновению на Землю необходимого материала, который превратил бы ее в "суперземлю", утверждают ученые.

Изображение трех отдельных планетезимальных колец, в которых могли сформироваться планеты и другие объекты Солнечной системы, в соответствии с вычислительной моделью Райсовского университета. Испарение силикатных соединений, воды и оксида углерода на " сублимационных линиях" ( сверху) привело к образованию "скачков давления" в протопланетном солнечном диске, в результате чего пыль оказалась в трех различных кольцах. По мере остывания Солнца всплески давления мигрировали в сторону Солнца, позволяя попавшей в ловушку пыли скапливаться в планетезимали размером с астероид. Химический состав объектов из внутреннего кольца (NC) отличается от состава объектов среднего и внешнего колец (CC). Из планетезималей внутреннего кольца образовались планеты внутренней Солнечной системы (снизу), а из планетезималей среднего и внешнего колец - планеты внешней Солнечной системы и пояс Койпера ( не показаны). Пояс астероидов сформировался ( сверху посередине) из объектов NC, внесенных внутренним кольцом (красные стрелки), и объектов CC из среднего кольца (белые стрелки). (Изображение любезно предоставлено Raideep Dasgypta)

Так почему же в нашей Солнечной системе нет суперземли?

"Если суперземли являются очень частым явлением, почему у нас нет такой в Солнечной системе?" - задается вопросом Изидоро. "Мы полагаем, что скачки давления привели к разъединению резервуаров вещества диска во внутренней и внешней Солнечной системе и позволили регулировать количество материала, необходимого для роста планет во внутренней Солнечной системе".

По мнению Изидро, в их имитационной модели время образования скачков давления оказалось решающим фактором в формировании суперземель. "К тому моменту, когда в (некоторых случаях)  формировался скачок давления, большое количество массы уже проникло во внутреннюю Солнечную систему, и  стало доступным для образования суперземель", - сказал он. "Следовательно, время появления этого промежуточного всплеска могло стать важнейшим фактором развития нашей Солнечной системы".

Разработанная астрофизиками математическая модель дает новое представление о самом раннем формировании нашей Солнечной системы, и она точно воспроизводит все известные аспекты, которые были упущены предыдущими разработками, говорят исследователи. Вскоре новые данные, полученные с недавно запущенного космического телескопа Джеймса Уэбба, откроют новые возможности для изучения состава ранних этапов формирования солнечных систем и позволят научному сообществу сравнить полученную информацию со своими моделями, которые возможно далеки от реальности.

Источник: https://news.rice.edu/news/2022/earth-isnt-super-because-sun-had-rings-planets