Раніше у Сонця були кільця, подібні до Сатурна, які завадили Землі стати «суперземлею».
Згідно з новим дослідженням, до того, як з’явилися Земля та інші планети в нашій Сонячній системі, Сонце могло бути оточене гігантськими кільцями пилу, подібними до кільця Сатурна.
За даними НАСА, ці кільця пилу, можливо, завадили Землі перетворитися на «суперземлю» — тип планети, яка приблизно вдвічі більша за Землю і в 10 разів більша за її масу. Астрономи виявили суперземлі, що обертаються навколо близько 30% сонцеподібних зірок у нашій галактиці.
Поява суперземель в багатьох інших сонячних системах залишило астрономів без відповіді на деякі питання, а саме: «Якщо суперземлі є суперзвичайними, чому ми їх не маємо в Сонячній системі?» Про це йдеться в заяві Андре Ізідоро, астрофізика з Університету Райса в Х’юстоні, штат Техас.
Щоб з’ясувати це, Ізідоро і його колеги створили комп’ютерну імітаційну модель формування Сонячної системи, яка виникла з попелу хмари пилу і газу, що впала, відомого як сонячна туманність, раніше повідомляла Live Science.
Їхнє моделювання передбачало, що «удари» тиску або області високого тиску газу та пилу оточували молоде Сонце. Ці області високого тиску, ймовірно, виникли, коли частинки рухалися до Сонця під його сильним гравітаційним тяжінням, нагрівалися і виділяли велику кількість газу, що випарувався.
Моделювання показало, що, ймовірно, існує три окремі області, де тверді частинки випаровувалися в газ, які називаються «лініями сублімації». У найближчій до Сонця лінії, або в гарячій зоні, твердий силікат перетворився на газ; у середній лінії лід досить нагрівся б, щоб перетворитися на газ; а в найдальшому рядку чадний газ перетворився на газ.
Моделювання показало, що тверді частинки, такі як пил, врізаються в ці шишки і починають накопичуватися.
“Ефект стрибка тиску полягає в тому, що він збирає частинки пилу, і тому ми бачимо кільця”, – йдеться у заяві співавтора Андреа Ізелла, доцента фізики та астрономії Університету Райса.
Якби цих стрибків тиску не існувало, Сонце швидко поглинуло б частинки, не залишивши жодного насіння для зростання планет. “Потрібно щось, щоб зупинити їх, щоб дати їм час перетворитися на планети”, – сказала Ізела.
З часом газ і пил, що оточували Сонце, охолонули, а лінії сублімації наблизилися до Сонця. Цей процес дозволив пилу накопичуватися в планеті зималі або насіння планет розміром з астероїд, які потім могли зібратися разом, щоб сформувати планети.
«Наша модель показує, що стрибки тиску можуть концентрувати пил, а удари тиску, що рухаються, можуть діяти як планетозимальні фабрики», — сказав Ізідоро.
Стрибки тиску регулюють кількість матеріалу, доступного для формування планет у внутрішній частині Сонячної системи, йдеться у заяві Ізідоро.
Згідно з моделюванням, найближче кільце до Сонця утворили планети внутрішньої частини Сонячної системи — Меркурій, Венера, Земля та Марс. Середнє кільце зрештою стало планетами зовнішньої Сонячної системи, а зовнішнє кільце сформувало комети, астероїди та інші невеликі тіла в поясі Койпера, області за орбітою Нептуна.
Більш того, дослідники виявили, що якби вони змоделювали відстрочене формування середнього кільця, у Сонячній системі могли б сформуватися суперземлі.
«До того часу, коли в цих випадках утворився стрибок тиску, велика маса вже вторглася у внутрішню систему і була доступна для створення суперземлі», – сказав Ізідоро.
Тому час, коли утворився цей виступ середнього тиску, може бути ключовим аспектом Сонячної системи.
Результати були опубліковані 30 грудня у журналі Nature Astronomy.