Ученые утверждают, что форма Солнечной системы не всегда была такой, какой мы ее знаем. До того, как превратиться в плоский диск, облако пыли и газа, из которого мы произошли, напоминало скорее… пончик. К такому выводу пришли исследователи, изучая железные метеориты из внешней части Солнечной системы. Оказывается, их состав можно объяснить только если предположить, что на заре своего существования Солнечная система имела тороидальную форму, напоминающую бублик.
Как же формируются такие звездные системы? Все начинается с огромных облаков газа и пыли, дрейфующих в бескрайнем космосе. Если какая-то часть такого облака становится достаточно плотной, она начинает сжиматься под действием собственной гравитации. При этом облако начинает вращаться, образуя зародыш будущей звезды.
Вращающееся облако затягивает окружающий материал, формируя вокруг новорожденной звезды плоский диск. В этом диске возникают сгустки вещества, которые могут либо вырасти в полноценные планеты, либо, что происходит гораздо чаще, остаться астероидами.
Астрономы наблюдали такие диски вокруг других звезд, и на них видны характерные прорехи – следы “обжорства” молодых планет, поглощающих пыль на своем пути. Но железные метеориты, найденные на Земле, рассказывают нам кое-что новое о ранних этапах формирования нашей собственной планетной системы.
По мнению команды ученых под руководством Бидонга Чжана из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, состав астероидов во внешней Солнечной системе указывает на то, что изначально облако материала имело форму не диска, а тора, то есть пончика.
Дело в том, что эти железные метеориты, прилетевшие к нам из дальних уголков Солнечной системы, богаты тугоплавкими металлами, такими как платина и иридий. Эти металлы могут образоваться только при очень высоких температурах, например, вблизи формирующейся звезды. Возникает вопрос: если эти метеориты образовались близко к Солнцу, как они попали на окраину системы?
Моделирование, проведенное Чжаном и его коллегами, показало, что эти объекты не смогли бы преодолеть разрывы в протопланетном диске, если бы он был плоским. Согласно их расчетам, миграция метеоритов была бы возможна только в том случае, если бы протопланетная структура имела тороидальную форму. Это позволило бы богатым металлами объектам переместиться к внешним границам формирующейся Солнечной системы.
Затем, по мере того как диск остывал и начинали формироваться планеты, разрывы в диске превратились в непреодолимые барьеры. Они не позволили метеоритам вернуться обратно к Солнцу под действием его гравитации.
“Когда сформировался Юпитер, он, вероятно, создал физический разрыв, который запер иридий и платину во внешней части диска, не позволив им упасть на Солнце”, – говорит Чжан. “Позже эти металлы вошли в состав астероидов, образовавшихся во внешнем диске. Это объясняет, почему метеориты из внешней части диска – углистые хондриты и углистые железные метеориты – содержат гораздо больше иридия и платины, чем их собратья из внутренней части диска”.
Таким образом, исследования метеоритов позволяют заглянуть в далекое прошлое Солнечной системы и узнать о том, как формировалась не только она, но и, возможно, другие планетные системы во Вселенной.
Исследование было опубликовано в Трудах Национальной академии наук.
Читайте также: Солнечная система против пролетающей рядом звезды – каковы шансы на выживание?
