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 Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
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