Исследователи из Великобритании, Германии и Швейцарии предложили новую теорию, которая объясняет, почему планеты внутренней и внешней частей Солнечной системы различаются. Статья опубликована в журнале Science.
Ученые использовали наблюдения за другими звездными системами во время их формирования и лабораторные эксперименты, в которых они анализировали изотопный состав метеоритов, а также содержание там железа и воды. Это позволило им представить новую теоретическую основу, как формировалась наша Солнечная система. Теория позволяет объяснить несколько ключевых особенностей планет земной группы (Меркурий, Венера, Земля и Марс) и внешней части солнечной системы (например, Юпитера), а также астероидов и метеоритов.
В частности, ученые предложили объяснение, почему планеты внутренней части Солнечной системы «сухие» и маленькие, а внешней — большие и содержат много воды. Это может быть связано с тем, что планеты образовывались по-разному. Внутренние протопланеты земного типа аккрецировались, то есть начали гравитацией притягивать материю из окружающего пространства, довольно рано. Кроме того, они сильно нагревались изнутри за счет сильного радиоактивного распада. Это высушило их, создав различие между внутренними и внешними планетами Солнечной системы.
Эксперименты, проведенные исследователями, показали, что планеты внутренней части Солнечной системы начали аккрецироваться раньше планет внешней части, причем этот процесс занял у них больше времени. Это можно объяснить разным временем формирования планетезималей, одного из начальных этапов жизни планеты. Разное время может быть вызвано влиянием низкой турбулентности в средней части протопланетного диска, где и образуются планеты. Эти два варианта развития планетезималей приводят к разным геофизическим режимам эволюции формирующихся протопланет.
«Различные временные интервалы формирования этих популяций планетезималей означают, что их внутренние тепловые конвекции, (возникающие вследствие — InScience) радиоактивного распада существенно отличается. Планетезимали внутренней Солнечной системы стали очень горячими, образовали внутренние магматические океаны, быстро создали железные ядра и дегазировали их исходное летучее содержание, что в конечном итоге привело к образованию сухих планет. Для сравнения, планетезимали внешней Солнечной системы сформировались позже и, следовательно, испытали значительно меньший внутренний нагрев, а формирование железного ядра и высвобождение летучих газов шло слабее. Таким образом, рано сформировавшаяся и сухая внутренняя Солнечная система и сформировавшаяся позже и влажная внешняя Солнечная система были на двух разных эволюционных путях с ранних этапов своей истории. Это открывает новые возможности для понимания происхождения самых ранних атмосфер планет земного типа и места Солнечной системы в контексте изучения появления экзопланет в галактике», — рассказал ведущий автор исследования, подстдок кафедры физики атмосферы, океана и планет Оксфордского университета Тим Лихтенберг.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
