Солнечная система обрела свое нынешнее очертание гораздо раньше

Ученые из Университета Сан-Паулу совместно с коллегами из Франции выяснили, что небесные тела Солнечной системы приобрели нынешнюю конфигурацию спустя уже 100 миллионов лет после ее образования — на 600 миллионов лет раньше, чем считалось ранее. О своем открытии ученые сообщили в журнале Icarus.

Гипотеза о том, что Солнечная система возникла из гигантского облака газа и пыли, была впервые выдвинута во второй половине XVIII века немецким философом Иммануилом Кантом и в дальнейшем развита французским математиком Пьером-Симоном де Лапласом. До недавнего времени считалось, что Солнечная система приобрела свои нынешние черты в результате турбулентного периода, который начался примерно через 700 миллионов лет после ее образования. Однако некоторые из последних исследований показывают, что она сформировалась в более отдаленном прошлом, в течение первых 100 миллионов лет ее жизни.

Новая работа, проведенная астрономами Университета Сан-Паулу, предоставляет более убедительные доказательства последней теории. Большое количество данных, полученных в результате детального наблюдения за Солнечной системой, по словам ученых, позволяет с точностью определять траектории многих тел, вращающихся вокруг Солнца.

«До недавнего времени преобладала гипотеза поздней нестабильности, — сказал ведущий автор исследования, Рафаэль де Соуза Рибейро. — Датировка лунных камней, привезенных астронавтами (миссий — Indicator.Ru) Apollo, предполагает, что они появились из-за столкновения астероидов и комет с поверхностью спутника Земли. Этот катаклизм известен как "поздняя тяжелая бомбардировка" Луны. Если это произошло на Луне, то, по-видимому, так же происходило на Земле и других планетах Солнечной системы из-за нестабильности газовых планет-гигантов. Поскольку большое количество материи в виде астероидов и комет в период планетарной нестабильности путешествовало по Солнечной системе, ученые установили, исходя из датировки их остатков на Луне, что этот период произошел поздно, примерно 700 миллионов лет назад. Но в последние годы идея "поздней бомбардировки" перестала преобладать в научных кругах».

Ученые начали сомневаться в верности гипотезы из-за того, что ее правдивость означала бы уничтожение Земли и других планет или, по крайней мере, создание возмущений, которые поместили бы небесные тела на совершенно другие орбиты. Отправной точкой нового исследования стала идея о том, что нестабильность следует датировать динамически. Привезенные с Луны образцы были сформированы одним ударом небесного тела о поверхность Луны, поэтому по ним нельзя судить о периоде планетной нестабильности.

Согласно ученым, такая нестабильность могла произойти позже, только если между внутренним краем диска, внутри которого находились планетезимали, и орбитой Нептуна было относительно большое расстояние. Однако, согласно основанной на наблюдениях компьютерной модели, такие расстояния не могли существовать в то время. Этот аргумент основан на простой предпосылке: чем меньше расстояние между Нептуном и планетарным диском, тем больше гравитационное влияние их друг на друга, а следовательно, период нестабильности также должен возникать раньше. И наоборот, более поздняя нестабильность означает большее расстояние между диском и Нептуном.

Проведенное в новой работе компьютерное моделирование показало, что образование Урана и Нептуна, возможно, произошло из планетезималей массой в несколько земных. Столкновения этих сверхземель могли бы объяснить, например, почему Уран вращается на «боку». Предложенная модель согласуется с нынешними орбитами планет-гигантов и со структурой, наблюдаемой в поясе Койпера. Она также описывает движение троянских астероидов — большой группы небесных тел, которые находятся на орбите Юпитера.

Согласно исследователям, гравитационное взаимодействие между планетами-гигантами и диском планетезималей вызвало возмущения в газовом диске, которые распространились по нему в виде волн. Эти волны смогли синхронизировать движение небесных тел по их орбитам и сделать последние более компактными. Когда газ закончился, взаимодействие между гигантами и планетезималями нарушило синхронность и породило фазу нестабильности.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.