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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Американские палеонтологи доказали, что предки современных наземных позвоночных развивались без переходной стадии водной личинки. Изучив окаменелости новорожденных животных из каменноугольного периода, ученые не зафиксировали у них наружных жабр и признаков метаморфоза. Выяснилось, что двухфазный жизненный цикл современных земноводных — это позднее эволюционное приобретение, а первые четвероногие вылуплялись из икры миниатюрными копиями взрослых особей.
Ученые МИЭМ ВШЭ предложили математическую модель, которая позволяет понять, как взаимодействие между сообществами влияет на их устойчивость. Работа основана на классической теории эволюционных игр и демонстрирует неожиданный эффект: даже небольшое информационное воздействие одного сообщества на другое может привести к тому, что одно из них сохранит внешнюю стабильность, а в другом начнутся хаотические изменения на уровне отдельных участников.
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.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
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