Сонячна система могла бути іншою: з'ясувалося, чому часто не з'являються планети-гіганти

Автори нового дослідження, опублікованого в журналі Science, представили ймовірну причину того, чому біля найчисленніших зірок у Чумацькому Шляху, червоних карликів, дуже рідко формуються планети — газові гіганти. Вчені вважають, що навіть наша Сонячна система могла б виглядати по-іншому, а життя на Землі навіть не виникло б, якби не збіг певних обставин, пише Inverse.

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

Астрономи вважають, що якщо на інших планетах коли-небудь буде виявлено позаземне життя, то найімовірніше ці планети обертаються навколо зірок червоних карликів. Таких зірок найбільше в Чумацькому Шляху, а тому вчені особливо цікавляться цими зоряними системами. Але є одна загадка: біля червоних карликів дуже рідко виникають гігантські газові планети, як Юпітер або Сатурн, а часто їх узагалі там не існує. Автори нового дослідження знайшли ймовірну причину.

Вчені провели спостереження за дуже молодою зіркою червоним карликом і оточуючим її протопланетним диском у туманності Оріона за допомогою космічного телескопа Вебб і наземного радіотелескопа ALMA. Протопланетний диск, що складається з газу і пилу, є місцем, де починають своє формування планети.

Як і багато карликових зірок, ця зірка розташована в регіоні, де її сусідами є кілька величезних зірок, маса яких у 10 разів більша, ніж у Сонця, а яскравість більша в 100 разів, ніж у нашої зірки. Ці величезні зірки постійно випускають потужні потоки ультрафіолетового випромінювання і вчені вважають, що воно сіє хаос у протопланетному диску.

Автори дослідження кажуть, що, коли це випромінювання потрапляє в протопланетний диск, то його газ нагрівається. Через це молекули газу починають рухатися швидше, і гравітація молодої зірки не може їх утримати. Таким чином вони відлітають далі в космос. Це називається фотовипаровуванням.

Як показало моделювання, протопланетний диск втрачає газ із дуже великою швидкістю через потужне випромінювання сусідів молодої зірки. Таким чином сировина, необхідна для формування планет газових гігантів, має зникнути приблизно через 130 тисяч років. Але це набагато раніше, ніж взагалі почнуть формуватися планети в протопланетному диску. Науковці дійшли висновку, що поруч із цим червоним карликом ніколи не з'являться планети, схожі на Юпітер чи Сатурн, а сформуються лише маленькі кам'янисті планети, як-от Марс чи Земля.

Автори дослідження вважають, що причина, через яку можна дуже рідко знайти газові гіганти або взагалі їх не виявити біля карликових зірок криється в тому, що вони не мають сильної гравітації. Ця гравітація не може утримати молекули газу, що відлітають із протопланетного диска.

Водночас більші зірки, як Сонце, мають сильнішу гравітацію, тому більша частина нагрітого газу залишається в протопланетному диску і починається процес формування планет. Як показують нещодавні дослідження, Сонячна система також формувалася під впливом потужного випромінювання сусідніх зірок. Але попри це, гравітація Сонця не дозволила випаруватися великій кількості газу. Якби наші зоряні сусіди не посилали потужне випромінювання, то ймовірно Сонячна система могла б виглядати по-іншому. Вчені вважають, що в ній було б більше планет схожих на Юпітер, а сам Юпітер мав би набагато більші розміри. Існує ймовірність того, що в цьому випадку життя на Землі могло б бути зовсім іншим, якби воно взагалі з'явилося.

Як уже писав Фокус, з'їдена мертвою зіркою планета, допомогла дізнатися минуле космічного канібала. Вперше вчені виявили унікальний металевий слід, який залишила на поверхні мертвої зірки, поглинена нею планета.