БАКУ, 27 окт – Sputnik. Каменистые планеты, похожие на Землю, берут свое начало в своеобразном "рое" из мелкой каменной гальки размером в несколько десятков сантиметров, что может объяснять то, почему Марс обладает столь малыми размерами, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
"Понимание того, почему Марс гораздо меньше, чем показывают расчеты, десятилетиями было большой проблемой для планетологии и для создания моделей Солнечной системы. И теперь у нас есть объяснение этому в самом процессе рождения планет", заявил Хэл Левисон (Hal Levison) из Юго-западного исследовательского института в Боулдере (США).
Сегодня у ученых почти нет сомнений в том, что планеты начинают свое рождение внутри плоского газопылевого диска, заполненного мелкими частицами пыли и плотными клубами, а их формирование заканчивается в ходе серий столкновений планетизималей – "зародышей" планет размером с Весту или Цереру, а также крупных комет и астероидов.
"Посередине" между ними зияет теоретическая и практическая пустота – пока планетологи не пришли к единому мнению насчет того, что происходит после слепления единичных зерен пыли в относительно небольшие комки размером в сантиметр. Существует несколько разных теорий, проверка которых была невозможна до последнего времени.
Здесь на помощь ученым приходят телескопы – миллиметровые радиообсерватории и инфракрасные телескопы впервые позволили астрономам заглянуть внутрь далеких от нас протопланетных дисков, где формируются будущие "горячие юпитеры", землеподобные планеты и даже аналоги "Татуина" из звездных войн вроде планеты у GG Тельца.
Эти наблюдения, как рассказывает Левисон, показали, что протопланетные диски на определенном этапе развития представляют собой не набор газа и пыли, а своеобразный "суп" из множества небольших булыжников, "гальки", как их называют астрономы, чей диаметр составляет несколько десятков сантиметров.
Как выяснила группа Левисона, именно существование подобной гальки объясняет то, почему Марс обладает столь малыми размерами, а Земля и Венера – достаточно большими габаритами.
Расчеты его команды показывают, что на поведение и скорость движения подобной космической "гальки" будут очень влиять две вещи – их относительные размеры и то, как далеко они расположены от светила. Ключевой момент: чем ближе к Солнцу и чем больше отдельный "булыжник" или их скопление, тем меньше их движение будет "тормозиться" трением о газ и прочими аэродинамическими силами.
Благодаря этому весь протопланетный диск дестабилизируется, и менее крупная "галька" начнет падать и соединяться с материей подобных "булыжников", заставляя их расти с очень быстрой скоростью. В результате этого крупные астероиды, возникшие в гуще этого протопланетного "супа", будут очень быстро вырастать до размеров планетизималей, если они находятся близко к светилу.
В случае с Землей и Венерой это торможение и дестабилизация были достаточно сильными для того, чтобы возникли достаточно крупные протопланетные тела, объединившиеся в последствии в нашу планету и "утреннюю звезду". Этот процесс происходит очень быстро – первые планеты в модели Левисона и его коллег родились уже через 20 миллионов лет после рождения Солнца.
На орбите Марса дело обстояло по-другому – из-за большого расстояния до Солнца аэродинамическое торможение "галек" было слабым, благодаря чему они сталкивались друг с другом и с "эмбрионами" планет гораздо реже. Это объясняет то, почему масса Марса в 10 раз меньше земной, и почему за ним находится не пятая планета, а пояс астероидов.
"Насколько я знаю, наша модель является первой, которой удалось воспроизвести всю структуру Солнечной системы – Землю, Венера, небольшой Марс, малый пояс астероидов, два газовых и ледяных гиганта и "чистый" пояс Койпера", — заключает Левисон.
