В пору молодости Юпитер укрепил своё положение крупнейшей планеты, проглотив мир массой примерно в 10 Земель. Схожими убийствами, судя по косвенным признакам, занимались в ту же эру и другие газовые гиганты. Так считают учёные, выполнившие численное моделирование поведения миров. Оно уносит нас на миллиардов лет в прошедшее.
Сверхземли — это планеты, весящие до 10 раз больше, чем наш родной мир
В пору молодости Юпитер укрепил своё положение крупнейшей планеты, проглотив мир массой примерно в 10 Земель. Схожими убийствами, судя по косвенным признакам, занимались в ту же эру и другие газовые гиганты. Так считают учёные, выполнившие численное моделирование поведения миров. Оно уносит нас на миллиардов лет в прошедшее.
Сверхземли — это планеты, весящие до 10 раз больше, чем наш родной мир. У других звёзд такие объекты, так милые сердцу природы, уже были пойманы не раз, но в Солнечной системе сверхземель нет. Новые работы указывают на виновников такого безобразия.
Астроном Шу Линь Ли (Shu Lin Li) из Пекинского института (Peking University) и его американские коллеги посчитали, что будет, если с газовым гигантом столкнётся новорождённая сверхземля или протопланетный эмбрион массой, сопоставимой с земной. Оказалось, развитие событий может идти по двум разным сценариям, а "выбор" меж ними определят не так уж очень разнящиеся свойства 2-ух планет – ударника и мишени.
В случае с Юпитером поглощённый объект типа суперземли хотя и будет очень деформирован, успеет в своём движении добиться ядра и даже крепко ударить по нему. В конечном итоге ядро газового гиганта будет в важной степени повреждено, большие массы тяжёлых частей окажутся развеяны и размешаны по всей водородно-гелиевой толще.
Сатурн мог испытать родственную катастрофу, но с принципным различием — несколько меньшие масса и скорость угодившей в него молодой планеты привели бы к тому, что "ударник" не смог бы пронзить газовый гигант до самого ядра, а разрушился бы ранее.
Его останки обогатили бы тяжёлыми элементами атмосферу и глубины планеты, а огромные осколки аккуратно опустились бы к самому ядру, добавив ему веса.
Шу Линь Ли, который, кстати, нам известен по исследованию планеты, поедаемой Солнцем, объясняет, что так близкие по начальным условиям, но отличные по концу сценарии космического удара великолепно объясняют загадку отличия в строении Юпитера и Сатурна.
Да, меж ними очень много общего. Но более тяжёлый и большой Юпитер обладает, по последним, основанным на гравиметрических измерениях расчётам, каменным ядром весом в 2-10 Земель, в то время как втрое более лёгкий собрат-Сатурн щеголяет ядром, тянущим аж на 15-30 Земель. Это противоречие тяжело объяснить.
А вот акты "убийства" молодых планет сводят концы с концами, да ещё и открывают секрет оболочек гигантов. Тяжёлых частей в их по доле содержится вроде бы и малость, но если сравнивать их "металлизацию" с Солнцем (оно — отражение облака, породившего и звезду, и планеты), выходит, что их в избытке.
Ещё одно похожее исследование провёл не так давно Стивен Деш (Steven Desch) из института Аризоны. Ранее он установил, что Уран и Нептун родились ближе к светилу, а чуть позже "переехали" дальше к окраине, а позднее ещё и орбитами обменялись.
На данный момент исследователь пошёл дальше. По его выкладкам выходит, что на пути движения от Солнца этим газовым гигантам стопроцентно могли попасться молодые сверхземли. В силу того, что окраины протопланетного диска менее плотные, чем его центральный регион, те юные миры не успели "нагулять вес". За что и поплатились.
По оценке учёного, нынешний спутник Нептуна Тритон некогда был луной сверхземли. При встрече парочки с газовым гигантом силы гравитации распределились так, что Нептун проглотил суперземлю, а Тритон был захвачен на аномальную ретроградную орбиту
Сам Уран тоже мог некогда столкнуться с злосчастной планетой, но, видимо, вес её был меньше, чем масса жертвы Нептуна.
В пользу версии с поглощением говорит, кстати, наклон осей вращения 2-ух планет. Косой удар других тел — одно из вероятных объяснений такому наклону. Хотя есть модели (1, 2), в каких оси повернулись только из-за гравитационных возмущений со стороны соседей по системе.
Вообще же выходит, что все четыре газовых гиганта в далёком прошедшем могли быть "убийцами" планет. И пока орбиты миров приняли нынешний вид, хаос в молодой Солнечной системе, стопроцентно может быть, погубил таким манером несколько сверхземель и вприбавок не одну планету размером с Землю.
Следы того бурного периода мы можем смотреть и сейчас. По самой распространённой теории, непосредственно столкновение молодой Земли и планеты Тейя (размером с Марс) породило Луну.
Юный Марс тоже пережил колоссальный удар тела размером с Плутон, преобразивший вид Бога войны. А спутник Плутона Харон, по одной из версий, был рождён аналогично Луне — при столкновении Плутона с другим космическим телом сравнимого веса.
Ещё интересный пример — вытянутая карликовая планета Хаумеа, сама форма которой и большущее пятно указывают на давнюю катастрофу.
"Хук" со стороны объекта планетарного размера мог повлиять на вращение Венеры вокруг своей оси (оно, как понятно, аномально медленное и идущее с востока на запад). И особенности строения Меркурия, также примечательный наклон и вытянутость его орбиты — это, аналогично, вероятный результат удара по первой планете другого огромного объекта.
Учёные молвят, что молодые сверхземли, если бы не повстречались с гигантами-пожирателями, со временем могли бы и сами набрать дополнительный газ, превратившись в гигантов. Но этого им просто не дали сделать.
Любопытно, что катастрофы не только определили когда-то вид нашего дома – они поработают над ним и в далёком будущем. Ведь, по оценкам учёных, Галлактику ожидают новые столкновения планет.
И если в пору молодости Солнца такие коллизии происходили из-за ещё не застарелых орбит, то через миллиардов лет орбиты, будто бы вспоминая детство, снова "расшатаются" и дестабилизируются. А это ещё раз показывает: погибель миров, поражающая воображение своим масштабом, в Галактике и Вселенной — событие обыденное. Разве это не удивительно?
Источник: Юпитер и Нептун объявлены пожирателями сверхземель
Похожие статьи:
