Новая модель миграции гигантов угрожает гипотезе о Девятой планете
Ученые показали, что рассеивающийся изнутри протопланетный диск объясняет изменение орбит планет-гигантов в молодой Солнечной системе. Новая модель работает точнее, если предположить, что изначально гигантов было лишь четыре (и все остались в системе), а не пять, как считают некоторые ученые. И тогда гипотетическая Девятая планета не может быть улетевшим гигантом.
Согласно самой популярной гипотезе о распределении планет в нашей системе, планеты-гиганты сформировались ближе к Солнцу, а потом отлетели на свои нынешние орбиты. В новом исследовании, опубликованном в Nature, международная команда астрономов предположила, что этот процесс мог начаться гораздо раньше.
Звезды рождаются в плотных облаках газа и пыли. Из оставшейся материи вокруг молодой звезды формируется огромный вращающийся диск, а из диска — планеты. Распределение пыли и газа в этом протопланетном диске влияет на состав и эволюцию планет.
Предположение о формировании планет-гигантов вблизи Солнца возникло в конце прошлого века. Ответить на вопрос, как это могло произойти, удалось в 2005 году. Тогда в журнале Nature вышли три статьи с описанием сценария миграции гигантов, причиной которой были хаотичные гравитационные взаимодействия планет. Международной команде ученых удалось объяснить образование облака Оорта, троянские астероиды гигантов, позднюю тяжелую бомбардировку и другие особенности нашей системы. Гипотезу назвали моделью Ниццы — в честь французского города, в котором группа астрономов когда-то начала обсуждение этого сценария.
По сей день модель Ниццы считается самым вероятным сценарием эволюции Солнечной системы, но ученые продолжают дискутировать о причинах гравитационной нестабильности. Сперва предполагалось, что миграция гигантов произошла через сотни миллионов лет после рассеивания протопланетного диска. Но результаты новых исследований — в том числе лунного реголита — указывают на то, что это должно было произойти раньше.
«Мы заинтересовались, действительно ли модель Ниццы необходима для объяснения Солнечной системы, — рассказывает Шон Реймонд (Sean Raymond) из Университета Бордо. — И придумали, что гигантские планеты могли разлететься из-за эффекта «отдачи» от протопланетного диска. Возможно, периода нестабильности и не было».
Оказалось, что рассеивание диска изнутри наружу действительно могло спровоцировать нестабильность модели Ниццы. В результате команда не опровергла, а укрепила популярную гипотезу.
В новом сценарии планеты-гиганты, как и прежде, формируются вблизи центра. Разогревшись, Солнце начинает «сдувать» протопланетный диск всё дальше к окрестностям системы. Как показала компьютерная модель, движение границы разрастающейся «дыры» провоцирует нестабильность орбит гигантов, и они отлетают на дальние орбиты. В отличие от классической модели Ниццы, все это должно было произойти в первые 10 миллионов лет эволюции системы.
Также новый сценарий объясняет перемешивание материи внутренних и внешних регионов диска. Геохимия Земли предполагает, что это должно было произойти еще на этапе формирования нашей планеты.
Остается открытым вопрос о количестве планет в молодой Солнечной системе. Оригинальная модель Ниццы лучше работает с пятью гигантами: в период нестабильности один из гигантов вылетает из центра и этим движением помогает оставшимся четырем (Юпитеру, Сатурну, Урану и Нептуну) найти свои орбиты, а сам вылетает из системы или остается гипотетической (пока не найденной) Девятой планетой. В 2015 году ученые из Калтеха представили косвенные признаки существования массивного тела в удаленных регионах системы. Увидеть его напрямую не удавалось, но появлялись все новые исследования — как подкрепляющие, так и критикующие гипотезу о Девятой планете.
Вопрос о ее существовании остается спорным, поэтому в новой работе ученые не акцентируют на нем внимание. Тем не менее они провели расчеты как для четырех, так и для пяти гигантов в молодой системе. Независимо от изначального количества новая модель тоже оставляет систему с четырьмя планетами-гигантами. «Но если начинать с четырех, то финальные орбиты точнее совпадают с реальными», — комментирует соавтор исследования Сет Джейкобсон (Seth Jacobson) из Мичиганского университета. Получается, с новым сценарием падает вероятность того, что Девятая планета — это улетевший пятый гигант.
К счастью, вскоре проблема существования Девятой планеты должна разрешиться. В конце 2023 года начнет работу мощная обсерватория имени Веры Рубин. Если планета существует, новый телескоп должен ее разглядеть.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Авторы нового исследования провели сравнительный анализ видов паукообразных и выяснили, какие эволюционные и биомеханические факторы делают одних пауков быстрыми, а других — медленными. Параллельно ученые выделили из этой группы рекордсмена по скорости перемещения.
Сотрудники факультета экономических наук НИУ ВШЭ показали, что точность прогноза рождаемости в России можно улучшить почти в полтора раза, если добавить в модель динамику поисковых запросов по темам, связанным с беременностью и родами. В наиболее эффективных моделях ошибка прогноза снижается с 4,6 до 3,2%.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии