Планетологи выяснили, почему в Солнечной системе так мало гигантских планет — Naked Science
20.08.2015
5 минут
Редакция
3
121

Планетологи выяснили, почему в Солнечной системе так мало гигантских планет

Американским исследователям удалось преодолеть важнейшую проблему в объяснении устройства нашей Солнечной системы. Предыдущие теории, описывающие формирование планет – газовых гигантов, в ходе моделирования приводили к появлению их в большом количестве. В новой модели их ровно две: аналог Юпитера и аналог Сатурна.

gas_sizes

В самом деле, считается, что более 4,5 млрд лет назад молодое Солнце быстро – за несколько миллионов лет – поглотило львиную долю материи газопылевого диска, и газовые гиганты Юпитер и Сатурн должны были успеть сформироваться еще до этого времени. «Зародышами» для них могли послужить твердые планетоиды массами порядка десятков масс Земли, они быстро притягивали вещество, наращивая свои громадные газовые оболочки. Но как образовались эти «зародыши» из мельчайших песчинок и пыли?
 
Важную роль на первых этапах играли электромагнитные силы: наэлектризованные пылинки притягивались и слипались, образуя комки размерами примерно до метра. Однако дальше этот механизм работать не мог. Как показало компьютерное моделирование, от комков такого размера каждое столкновение с новой пылинкой уносит больше вещества, чем оставляет. Не оказывает большого влияния и гравитация, чей вклад становится основным для тел размерами порядка сотен километров. «Перепрыгнуть» от метровых зародышей будущих планет-гигантов к многокилометровым астрономам долго не удавалось.
 
Была предложена картина, в которой рост таких комков происходит при встречах с другими комками, в огромном количестве двигающимися в газопылевом облаке. Однако моделирование показало, что такой процесс должен работать даже чересчур эффективно, приводя к появлению десятков, а то и сотен крупных зародышей-планетоидов. В новой интерпретации этой идеи Хал Ливайсон (Hal Levison) с коллегами лишь слегка изменили параметры взаимодействия небольших комков – и, запустив сложнейший обсчет, получили на выходе поразительно точную модель внешней Солнечной системы.
 
Чуть замедлив рост планетоидов, ученые дали им возможность провзаимодействовать гравитационно, и в результате все, кроме пары самых крупных, оказались выброшены из плоскости Солнечной системы. Оставшись одни, большие планетоиды смогли быстро нарастить необходимую массу. «Мы можем начать с простого протопланетного диска, с простой физики, и воспроизвести появление внешних областей Солнечной системы, – говорит Хал Ливайсон. – Такого не делал еще никто».
 
Ученые «прогнали» модель несколько раз, получая в итоге только два газовых гиганта на расстоянии 5-15 а.е. от Солнца (орбиты Юпитера и Сатурна удалены на 5,2 и 9,6 а.е. соответственно). Вдобавок к ним появлялось и несколько ледяных гигантов наподобие Урана и Нептуна на положенных им орбитах, а еще дальше, в поясе Койпера, крупных планет не формировалось вообще. Что и требовалось доказать.
 

Вчера, 17:36
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

Вчера, 12:17
23 минуты
Редакция

Возраст планеты, на которой мы живем, – примерно 4,54 миллиарда лет. И большую часть этого времени она была совершенно не похожа на ту Землю, которую мы знаем. Даже самые экзотические планеты за пределами Солнечной системы, возможно, не столь интересны, как наша родная в некоторые моменты ее истории. Наденем скафандр, сядем в машину времени – и представим себя инопланетными путешественниками, посетившими нашу систему в ее ранние времена.

Позавчера, 13:07
2 минуты
Илья Ведмеденко

Очевидно, Россия ведет разработку новой легкой авиационной ракеты, которую можно будет применять для поражения широкого спектра морских и наземных целей.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

Вчера, 17:36
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

Вчера, 17:36
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария

dolbnya_nik @mail.ru
22.07.2018
-
0
+
Долбня Н. Рождение и развитие планет,как и их спутников, шли не от "зародыша" планетоидов, а от вихрей внутри вихря Солнца. Поэтому внешние планеты газовые,а внутренние - каменные (из ядер газовых). Подробнее в моей книге: Разгадка тайн Вселенной. (Интернет).
    ulogin_vkontakte_20002978
    22.07.2018
    -
    0
    +
    Ответ для Н. Долбня. - Начав читать Вашу книгу, я как-то сразу начал верить в существование Бога. )))
      dolbnya_nik @mail.ru
      25.07.2018
      -
      0
      +
      Долбня Н. Уважаемый Валентин! Когда я понял как рождаются планетные системы в звездах, то также начал верить в их Творца, когда раскрыл тайны рождения Вселенной, то сомнений не осталось. Подробнее о рождении Вселенной можно найти в моей статье в журнале Мировая наука (http://science- j.com/domains_data/files/15/Dolbnya.pdf), а обоснование его присутствия в каждой нашей клетке в статье "К истокам рождения Вселенной".
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: