Земля обязана своим существованием Юпитеру?

Земля обязана существованием Юпитеру?

Фото: NASA/JPL

Только смещение Юпитера в ранней Солнечной системе создало возможность для возникновения планеты Земля. Без этого газового гиганта, возможно, не было бы ни нашего голубого шарика, ни других скалистых планет, так как лишь его миграция по Солнечной системе уничтожила ядра протопланет, находившихся ближе к светилу, чем сейчас Меркурий.

Солнечная система - аномалия: ни в одной другой известной планетарной системе внутренние планеты не находятся так далеко от светила и не обладают столь малыми газовыми запасами. В большинстве из примерно 500 известных систем экзопланет вблизи центральной звезды вращается довольно большой газовый гигант или суперземля. Период их обращения составляет иногда от нескольких дней до нескольких месяцев.

Кроме того, внутренние планеты Солнечной системы, в том числе и наша, по-видимому, появились лишь после выдувания солнечным ветром большей части газа. Поэтому его, по сравнению с другими планетами, у них так мало. "В этом отношении наша Солнечная система очень похожа на аутсайдера," - объясняют Константин Батыгин и Григорий Лафлин, Калифорнийский технологический институт (Caltech), Пасадена.

Смещение Юпитера - газовой планеты

Но почему Солнечная система так отличается от всех других известных планетных систем? Уже давно планетологами была выдвинута теория миграции Юпитера. Есть признаки того, что Юпитер, газовый гигант, возник не на своей орбите, а значительно дальше - во внешних областях, и постепенно перемещался внутрь Солнечной системы. И только после образования Сатурна он повернул назад и установился на своей нынешней орбите.

Земля обязана существованием Юпитеру?

Газовый гигант Юпитер мог способствовать формированию скалистых планет Солнечной системы Фото: © NASA/JPL

"Есть много данных, доказывающих это внутреннее и внешнее смещение Юпитера", - сказал Лафлин. "Мы сейчас посмотрели, какие последствия они создали". Для этого исследователи провели компьютерное моделирование, которое реконструировало образование протопланет и воздействие миграции Юпитера на газ и образование планет в ранней Солнечной системе.

Фатальный каскад столкновений Юпитера

Оказалось, что путешествия газового гиганта могли вызвать настоящую цепную реакцию, так как он принес с собой во внутреннюю Солнечную систему, как показало моделирование, огромное количество скалистых обломков. "Масса этого материала, притянутого резонансным эффектом, составляла 10-20 земных масс - примерно на порядок больше, чем масса всех планет земной группы", - говорят исследователи. Газовый гигант мог притянуть планетезимали величиной до 1000 километров.

Земля обязана существованием Юпитеру?

Миграция Юпитера несла с собой обломки, что было вызвано каскадом столкновений Фото: © Батыгин и Лафлин/PNAS

Это имело роковые последствия, вызвав каскад столкновений этих астероидов друг с другом и со скальными обломками, находившимися на орбитах внутренней Солнечной системы. Находившиеся там крупные планеты были уничтожены, и большая их часть рухнула на Солнце. Плотный аккреционный диск, расположенный сначала очень близко к светилу, был в этой области сильно истончен. Всё постепенно успокоилось лишь после изменения направления движения Юпитера.

Земля - результат второй попытки формирования планет

"Другими словами, миграция Юпитера в ранней Солнечной системе вымела внутреннюю Солнечную систему и заложила основу для формирования второго поколения небольших, бедных газом планет земной группы", - уточняют исследователи. Такой сценарий дает естественное объяснение, почему Солнечная система настолько отличается от многих планетных систем, обнаруженных в космосе Кеплером и другими телескопами. Земля и другие скалистые планеты возникли после этих катастрофических событий - либо из обломков, оставшихся после столкновений, либо из принесенных Юпитером из внешней Солнечной системы.

Земля обязана существованием Юпитеру?

В большинстве экзопланетных систем планеты находятся гораздо ближе к своей звезде, чем Меркурий к Солнцу
Фото: © Батыгин и Лафлин/PNAS

"Великое перемещение Юпитера могло быть весьма 'значительной атакой' на раннюю Солнечную систему", - утверждает Лафлин. Газовый гигант действовал как большой раскачивающийся шар (шар-баба, применяемая при сносе зданий) - и, уничтожив первоначальные планеты, создал условия для образования  планеты Земля.

Источник:  pnas.org

 

Related posts:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Перед отправкой комментария решите простой примерчик! * Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.