В нашей Солнечной системе были бы альтернативные планетки

    За длительное время перед началом тамошнего, как только образовались Меркурий, Венера, Планета земля и Марс, снутри Галлактики могли гнездиться альтернативные суперземли — планеты по объемам все больше Почвы, однако все меньше Нептуна. Ежели это же эдак, то те самый времена издавна прошли, планетки были разделены и рухнули на Солнце млрд годов назад, благодаря движению Юпитера в молодости нашей системы.

    В нашей Солнечной системе были бы альтернативные планеты

    Этот сценарий был предложен Константином Батыгиным, планетологом Калифорнийского технологического колледжа, и Грегори Лавлином из Калифорнийского вуза в Санта-Круз в работе, размещенной на деньках в Трудах Государственной академии (PNAS). Результаты них расчетов и моделирования указывают на вероятность существования альтернативный картины ранешней Галлактики, которая могла бы ответить на ряд нерешенных вопросцев об текущем составе Галлактики и самой Почвы. Например, новенькая работа задается вопросцем, посему у планет земной группы в Солнечной системе относительно низкорослая толпа по сопоставлению с планетками, вращающимися вокруг остальных солнцеподобных кинозвезд.

    «Наша работа демонстрирует, что миграция Юпитера по направлению вовнутрь могла убить первое поколение планет и сделать условия для формирования небогатых толпой планет земной группы, из которых состоит наша Галлактика сегодня», — говорит Батыгин, доцент кафедры планетологии. — «Все это же эффектно вписывается в крайние открытия относительно тамошнего, как только развивалась Солнечная система».

    Изображение ниже — это же фотомодель, сделанная Калтехом и его филиалом в Санта-Крус, которая показывает молодую Галлактику, когда Юпитер, возможно, выполнил величавую миграцию вовнутрь (на ней орбита Юпитера представлена толстым белоснежным кругом). По мере движения вовнутрь, Юпитер схватил примитивные строй блоки планет, либо планетезимали, и изгнал них на эксцентрические орбиты (бирюзовый), кои наложились на нетронутую часть планетарного диска (темно-желтый), положив начало каскаду столкновений, кои могли бы столкнуть любые внутридомовые планетки на Солнце.

    Благодаря недавнешним научным исследованиям экзопланет, другими словами планет, кои присутствуют в остальных системах, мы знаем, что подле половины солнцеподобных кинозвезд в нашей галактике имеют планетки на собственных орбитах. Все же эти системы и не похожи на нашу свою. В нашей Солнечной системе, максимально малое присутствует в границах орбиты Меркурия, за исключением маленького спама, однако никаких планет нет. Это же очень контрастирует с тем самым, что астрологи наблюдают на примерах остальных планет в большинстве планетарных систем. Эти системы привычно имеют одну либо все больше планет, которая будет массивнее Почвы и присутствовать поближе к Солнцу, чем Меркурий.

    В нашей Солнечной системе были бы альтернативные планеты

    «На самом деле, кажется, что Галлактика представляется причудливой по сопоставлению с остальными. Наша система особая, — говорит Батыгин. — Но нет никаких обстоятельств предполагать, что в нашей системе формирование планет пошло и не эдак, как только всюду. Разумнее существовало бы представить, что последующие конфигурации воздействовали на общий вид».

    По воззрению Батыгина и Лавлина, Юпитер имеет решающее значение для осознания тамошнего, как только Галлактика пришла в собственный сегодняшний общий вид. Них фотомодель включает эдак именуемый сценарий Grand Tack («Великой смены курса»), в первый раз предложенный в 2001 году учеными Английского вуза и пересмотренный в 2011 году командой Обсерватории Ниццы. Согласно этому сценарию, в первые несколько миллионов лет жизни Галлактики, когда планетарные туловища присутствовались в диске газа и пыли вокруг относительно молоденького Солнца, Юпитер предстал так громоздким и обуял так сильной гравитацией, что сделал прореху в диске. И пока что Солнце затягивало диск по направлению к самому себе, Юпитер вымогал его наружу.

    «Юпитер продолжал оказывать влияние на этот пояс, мал-помалу приближаясь к Солнцу», — разговаривает Батыгин. Сатурн образовался потом Юпитера, однако начал двигаться к Солнцу наиболее стремительными темпами. Как две громоздкие планетки оказались довольно близко, них запер особенный общий вид взаимоотношений — орбитальный резонанс — когда них орбитальные периоды стали выражаться как только отношение целых чисел. При орбитальном резонансе 2:1 Сатурн завершал две орбиты вокруг Солнца за то время, пока что Юпитер завершал одну. При этаком отношении два туловища начали оказывать гравитационное влияние друг на друга.

    «Этот резонанс дозволил двум планеткам образовать разрыв в диске и обмениваться угловым моментом и энергией», — разговаривает Батыгин. Наконец, все наступило к тамошнему, что весь газ меж двумя мирами был вытеснен и выслан, а уж миграция планет началась в оборотном направлении. Другими словами планетки мигрировали вовнутрь, а уж потом порывисто видоизменили курс, как будто лодка, обошедшая буек.

    В наиболее ранешней фотомодели, разработанной Брэдли Хансеном из Калтеха, планетки земной группы тормознули на собственных сегодняшних орбитах с сегодняшними толпами при конкретных обстоятельствах — когда все планетезимали внутренней Галлактики образовались в тонком кольце в границах 0,7-1 а уж. е. от Солнца (1 а уж. е. — это же посредственное расстояние от Солнца перед началом Почвы) спустя 10 миллионов лет опосля образования Солнце. По сценарию Grand Tack, наружный краешек сего кольца очертил Юпитер во время движения к Солнцу и очищения разрыва в диске на пути к сегодняшней орбите Почвы.

    Что насчет внутридомового краешка? Посему планетезимали обязаны быть ограничены внутридомовым кольцом? Этот момент и не затрагивался, разговаривает Батыгин.

    Он утверждает, что ответ может заключаться в изначальных суперземлях. Пустая прореха внутренней Галлактики соответствует практически определенно орбитальному району, в каких привычно встречаются суперземли около остальных кинозвезд. Потому логично представить, что этот регион был очищен группой планет первого поколения, кои ординарно и не выжили.

    Расчеты и моделирование Батыгина и Лавлина отображают, что по мере тамошнего, как только Юпитер перемещался вовнутрь, он стянул все планетезимали на собственном пути вследствие орбитальных резонансов и отнес них к Солнцу. И когда эти планетезимали подошли поближе к Солнцу, них орбиты стали эллиптическими.

    «Вы и не сможете сократить объем собственной орбиты ординарно эдак, поэтому прибавила в размерах эллиптичность», — объясняет Батыгин. Эти новейшие вытянутые орбиты привели к тамошнему, что планетезимали в границах 100 км прошли сквозь нетронутые области диска и положили начало каскаду столкновений посреди обломков. Каждый планетезималь столкнулся с иным объектом хотя бы раз за каждые 200 лет, гневно разбив его на части и направив в сторону Солнца.

    Ученые провели моделирование ситуации, которая продемонстрировала, что могло случиться с поколением суперземель во внутренней Солнечной системе, если б они приняли роль в этом каскаде столкновений. Для примера взяли «Кеплер-11», включающей шесть суперземель с общей толпой в 40 раз превосходящей земную. Фотомодель продемонстрировала, что эти суперземли ушли бы на Солнце под градом планетезималей всего за 20 000 лет.

    Это же очень действенный физический процесс, разговаривает Батыгин. Надо всего несколько земных масс материала, дабы выслыть планетки в десятки земных масс к Солнцу.

    Батыгин помечает, что когда Юпитер засосал все вокруг, энная часть планетезималей осталась на радиальных орбитах. И лишь 10% материала надо существовало бросить, дабы образовать современный Меркурий, Венеру, Планету земля и Марс.

    Отныне потребовались миллионы лет, дабы эти планетезимали слиплись и в итоге образовали планетки земной группы — этот сценарий хорошо вписывается в измерения, кои подразумевают, что Планета земля образовалась 100-200 миллионов лет опосля рождения Солнца. Это же а также могло бы растолковать, посему в атмосфере Почвы не достаточно водорода — первичный диск из водорода и гелия к моменту образования Почвы уже иссяк. Наша планетка собралась из небогатого плавника.

    Потому-то она и различается от большинства экзопланет. Них большая часть — суперземли — владеют атмосферами из водорода, так как сформировались в конкретный момент эволюции собственного планетарного диска, когда газа существовало предостаточно. А также из сего может следовать, что планетки, похожие на Планету земля, и не очень и всераспространены.

    Документ а также подразумевает, что образование газовых великанов вроде Юпитера и Сатурна — процесс, который довольно редок исходя из убеждений планетологов — играется важную участие в определении, будет планетарная система похожа на нашу либо нет.