5.8K
Наша Солнечная система кажется упорядоченным местом. Орбиты планет являются достаточно предсказуемыми траекториями, настолько, что мы можем послать космический корабль в многолетнее путешествие, и он наверняка доберется до своего места назначения. Но десятилетние путешествия происходят за один миг по космическим меркам.
Молодая Солнечная система была совсем другим местом. До того, как планеты поселились на стабильных орбитах, все двигалось гораздо более хаотично. Столкновения и разрушения тел превалировали в первые дни. Так, по одной из теорий, Луна появилась в результате столкновения Земли с планетой Тейя.Недавно появилось новое исследование ученых Ребекки Дж. Мартин и Марио Ливио из Университета штата Невада (Лас-Вегас). В нем говорится, что наша Солнечная система ранее могла иметь еще одну планету, которая была поглощена Солнцем.
Как ни странно, доказательством существования этой планеты может быть отсутствие доказательств само по себе. Эта планета могла быть супер-Землей, кружившей на орбите совсем близко к Солнцу и в итоге «упавшей» на него под действием гравитации.
В первые дни нашей звездной системы Солнце образовывалось в ее центре из массы газа и пыли. В конце концов, когда оно набрало достаточно массы, то пришло к жизни в порыве атомного синтеза. Вокруг Солнца сформировался протопланетный диск из газа и пыли, из которого и возникли планеты.
Чего не хватает в нашей Солнечной системе, так это никаких тел и даже каменных обломков в зоне между Меркурием и Солнцем. Это может показаться нормальным, но миссия «Kepler» говорит нам, что это не так. Более чем в половине других звездных систем космический телескоп обнаружил планеты в той зоне, где в нашей Солнечной системе полная тишина.
Ключевым элементом идеи является то, что планеты не всегда формируются в том месте, где в итоге достигают орбитальной устойчивости. В зависимости от целого ряда факторов планеты могут мигрировать внутрь системы к звезде или от нее. Авторы исследования Мартин и Ливио считают, что в Солнечной системе образовалась супер-Земля, которая вероятно упала на Солнце.
По их словам, супер-Земля скорее всего сформировалась во внутренней области Солнечной системы на низкой орбите между Солнцем и Меркурием. Тот факт, что в этом районе нет никаких объектов и даже космического «мусора», говорит о том, что в ходе своего формирования супер-Земля очистила пространство от всех каменистых глыб, после чего упала на Солнце, убрав все следы своего существования.
Авторы также отмечают возможную причину гибели супер-Земли. Они предполагают, что Юпитер, возможно, возник внутри системы на расстоянии около 1,5 АЕ от Солнца. В этот момент он был заперт в резонансе с Сатурном. Это взаимодействие заставило газовых гигантов мигрировать во внешнюю область системы на их нынешние орбиты. Этот процесс оттолкнул супер-Землю на Солнце, уничтожив ее.В поддержку теории также выступает суммарная масса планет внутренней части Солнечной системы, которая гораздо меньше, чем в обнаруженных аналогичных звездных системах. При этом, если бы супер-Земля не погибла в начале их формирования, нынешним планетам попросту не хватило бы строительного материала, так как он стремился бы к объединению с ранее сформированной планетой.
Ключевой идеей исследования является так называемая «мертвая зона». С точки зрения Солнечной системы и протопланетного диска, мертвая зона – это зона слабой турбулентности, которая способствует образованию планет. Системе с мертвой зоной хватает материала для формирования супер-Земель на своем месте. Однако, поскольку рождение больших планет занимает много времени, мертвая зона должна быть долгоживущей. Если в протопланетном диске отсутствует мертвая зона, вполне вероятно, слишком бурное движение не позволит сформироваться супер-Земле близко к своей звезде. Турбулентность протопланетного диска способствует образованию супер-Земли вдали от звезды и ее последующей миграции внутрь системы.
Как утверждают авторы в заключении исследования, отсутствие супер-Земли в нашей Солнечной системе несколько озадачивает, учитывая, что более половины наблюдаемых экзопланетных систем содержат такую планету, и тот факт, что внутри орбиты Меркурия ничего нет, не может быть простым совпадением.Ученые двигаются дальше, чтобы подтвердить вероятность сценария образования супер-Земли, которая впоследствии погибла, будучи поглощенной Солнцем. Еще есть много переменных, которые должны быть доработаны для подтверждения сценария. Для молодой Солнечной системы необходимо смоделировать мертвую зону, определить глубину турбулентности в протопланетном диске, а также его необходимую температуру. Тот факт, что эти вещи должны быть в пределах определенного диапазона сможет объяснить, почему в нашей системе нет супер-Земли.