Катастрофа в Сонячній системі: гігантські удари вплинули на формування планет (фото)

Згідно з нещодавньою статтею, опублікованою у виданні Annual Review of Earth and Planetary Sciences, у формуванні планет Сонячної системи важливу роль зіграли гігантські удари, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Астрономи досі повністю не впевнені в тому, як саме з'являються планети. Спочатку навколо нової зірки кружляють хмари з газу та пилу, які пізніше стануть зоряною системою. Частина цього газу об'єднується і формуються зародки планет. За мільйони років сотні мільйонів таких зародків злипаються один з одним і перетворюються на тисячі, а може й мільйони планетезималей завширшки кілька сотень кілометрів, які обертаються навколо зірки.

Для того, щоб з'явилася протопланета, багато планетезималей мають зіткнутися і злитися в один об'єкт. Але на цьому ударні події не закінчуються. Ті процеси, які відбуваються після цього, є темою суперечок серед астрономів, про що йдеться в статті, яка узагальнює нинішнє розуміння ролі гігантських зіткнень у формуванні планет.

Навіть зараз на планети падають астероїди та метеорити, але ці ударні події є незначними порівняно з тим, що відбувалося в ранній Сонячній системі. Учені пишуть, що тоді ймовірно відбувалися гігантські зіткнення між протопланетами приблизно однакової маси. Такі події могли повністю змінити форму планети, шлях її подальшої еволюції та вплинути на те, чи буде планета населеною чи ні.

Багато астрономів зараз вважають, що внаслідок зіткнення з ранньою Землею об'єкта розміром з Марс утворився Місяць. Цей удар призвів до руйнування гігантського ударного об'єкта і до того, що частина кори Землі була викинута в космос. З цього матеріалу й утворився Місяць. Якби не було такого удару, то Місяць би не з'явився, а наш супутник виявився дуже важливим для еволюції життя на Землі, адже призвів до стабілізації нахилу осі планети протягом мільярдів років.

Водночас учені вважають, що гігантські удари також можуть бути руйнівними. Наприклад, початковий розмір Меркурія ймовірно був у 2 рази більшим, ніж зараз. Але зіткнення з об'єктом, що має масу Землі, призвело до руйнування мантії планети. Потім ядра двох протопланет злилися, унаслідок чого у Меркурія з'явилося ядро, яке набагато більше, ніж має бути для планети такого розміру.

Але зіткнення відбувалися не тільки у внутрішній частині Сонячної системи. Наприклад, в Урана дуже великий нахил осі, через що планета майже повністю лежить на боці. Навіть супутники Урана обертаються навколо планети перпендикулярно площині Сонячної системи. Вчені вважають, що до цього призвів удар тіла з масою у 2-3 рази більшою за масу Землі, що призвело до появи уламків на орбіті Урану, які стали пізніше його супутниками.

Найпростіші моделі подібних ударних подій показують, що ударний об'єкт з'єднується з тілом, у яке він врізався. Але автори статті наводять і більш складні сценарії. Учені вважають, що найпоширенішою ударною подією була та, під час якої ударний об'єкт врізався в протопланету, відривав від неї частину матеріалу, але потім летів далі і залишався майже цілим.

Щойно відбувалося зіткнення двох протопланет, то їхні орбіти змінювалися назавжди. І вчені вважають, що такі зіткнення могли відбуватися не один раз. Серія ударів дозволяла одній із протопланет нарощувати масу за рахунок матеріалу ударного тіла протягом мільйонів років.

Автори статті пишуть, що ми ніколи не зможемо повністю відновити точну історію формування нашої Сонячної системи, тому ми ніколи не будемо повністю впевнені в тому, яку роль зіграли гігантські удари в розвитку планет. Але чим більше ми дізнаємося про гігантські удари, тим краще ми зможемо зрозуміти можливі наслідки цього для планетарного різноманіття.

Це важливо, оскільки вчені продовжують шукати інші населені світи в нашій галактиці, оскільки те, що планети, схожі на Землю, зустрічаються рідко, може залежати тільки від того, наскільки бурхливим було минуле цих планет.

Як уже писав Фокус, астрономи вперше виявили "відсутню зірку" між зірками і чорними дірами.