Физики подружили две модели формирования Солнечной системы

Москва. 21 августа. INTERFAX.RU - Физики из Юго-Западного Исследовательского Института уточнили модель образования планет Солнечной системы. Выяснилось, что если увеличить время на формирование ядер будущих планет, то компьютерное моделирование оказывается способным объяснить возникновение газовых гигантов. Об этом сообщает издание N+1 со ссылкой на исследование, опубликованное в журнале Nature.

Астрономы делят эволюцию Солнечной системы на две больших стадии: образование протопланет из протопланетного диска и их миграцию на устойчивые орбиты, соответствующие современному положению. Этим стадиям соответствуют две основные модели: во-первых, небулярная гипотеза, включающая в себя формирование звезды из газового облака и возникновение протопланет, а во-вторых, модель Ниццы, вступающая в силу после рассеяния протопланетного диска. Новая работа стыкует эти модели между собой.

Авторы взяли в качестве основы теорию образования протопланет путем слияния частиц размером от нескольких сантиметров до метра в протопланетном диске. Расчеты, произведенные на ее основе, ранее объясняли только возникновение планет размером с Землю. Однако вместо нескольких массивных тел - предшественников газовых гигантов - компьютерное моделирование предсказывало образование еще сотен планет земного типа. В новой работе физики замедлили процесс слияния частиц между собой настолько, чтобы образующиеся протоядра успевали гравитационно взаимодействовать друг с другом.

Оказалось, что при таких взаимодействиях протоядра могут выталкивать своих собратьев из плоскости протопланетного диска, лишая их тем самым "пропитания", необходимого для роста планетазималей. В зависимости начальных условий новая модель предсказывала образование от одного до четырех массивных тел. Их расположение хорошо согласуется с моделью Ниццы, описывающей последующие события: миграцию планет в процессе формирования Солнечной системы. По словам авторов, коллектив по сути описал процессы, приводящие к начальным условиям модели Ниццы.

Более ранние модели предполагали, что планеты образовались в результате осаждения вещества протопланетного диска на крупные (порядка километра в диаметре) тела, которые слипались между собой в процессе развития. Но до сих пор ученым не удавалось объяснить, как столь медленный процесс мог привести к образованию планет всего за несколько миллионов лет до полного рассеяния диска.