Ученые обнаружили зону образования планет за орбитой Юпитера
Исследователи из Института исследований Солнечной системы имени Макса Планка (MPS) сообщили об обнаружении уникальной области, где могли формироваться планетарные тела. По данным ученых, примерно 4,6 млрд лет назад Солнце было окружено газопылевым диском, в котором частицы слипались, образуя планетезимали – строительные блоки планет и астероидов. Обнаруженная зона за орбитой Юпитера может быть одним из ключевых регионов этого процесса, своеобразной «фабрикой планет» в ранней Солнечной системе.
Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале The Astrophysical Journal, кольцеобразная область непосредственно за орбитой Юпитера служила эффективным и универсальным местом формирования планетезималей. С помощью компьютерного моделирования команда обнаружила, что в этом регионе за период продолжительностью около двух миллионов лет образовались космические тела с очень разным составом.
Исследование охватывало эпоху от двух до четырех миллионов лет после рождения Солнечной системы. К тому времени Юпитер уже собрал большую часть окружающего вещества, создав разрыв в газопылевом диске. Этот процесс сформировал кольцо повышенного газового давления сразу за планетой-гигантом. Образовавшаяся «ловушка» задерживала огромное количество пыли и мелких каменных комков, позволяя им накапливаться и быстро превращаться в крупные объекты.
Новые результаты симуляций доказали, что такие структуры способны непрерывно производить тела совершенно разных типов на протяжении миллионов лет. Ученые смогли связать смоделированные объекты с реальными группами метеоритов, которые находят на Земле, в частности с углеродистыми хондритами. Лабораторные анализы показывают, что эти богатые углеродом космические камни образовались именно за Юпитером в исследуемый период.
Модели немецких астрофизиков отслеживали как микроскопические столкновения частиц размером в миллиметры и метры, так и масштабные перемещения вещества по всему гигантскому диску на расстоянии в миллионы километров. Частицы разрушались, слипались, дрейфовали к Солнцу или блокировались гравитацией Юпитера. Выяснилось, что Юпитер действовал как более мощный барьер для крупных и прочных фрагментов, тогда как более мелкие частицы проникали легче.
В течение первых 500 000 лет количество рыхлого материала в ловушке уменьшилось, а затем снова возросло в течение следующего миллиона лет. Это привело к появлению двух отдельных популяций планетезималей: одна состояла преимущественно из хрупкого вещества, другая — из более стабильных соединений, сформированных ранее в горячих зонах ближе к звезде. Авторы работы отмечают, что пылевые ловушки были главным и наиболее эффективным местом зарождения твердых миров в нашей Солнечной системе.
Ранее японский зонд «Хаябуса-2» доставил органические соединения с астероида Рюгю. А исследователи из NASA обнаружили органические соединения, среди которых — молекулы сахара, в образцах, доставленных с астероида Бенну.
Марсоход Curiosity идентифицировал более 20 видов органических молекул, среди которых обнаружено азотсодержащее соединение, схожее по структуре с элементами, из которых строится ДНК.
