08:57 Новая теория грозит перевернуть взгляды на формирование Солнечной системы |
|
Мартин Шиллер (Martin Schiller) и Мартин Бизарро (Martin Bizzarro) из Копенгагенского университета, а также Вера Ассис Фернандес (Vera Assis Fernandes) из Музея естествознания в Берлине предложили новую модель возникновения Солнечной системы, объясняющую различия в изотопном составе планет. Авторы отвергают предположение, что большие и маленькие объекты росли одновременно, но с разной скоростью, и считают, что рост небольших тел закончился раньше, чем больших. Практически все специалисты сегодня считают, что Солнце и планеты образовались из единого протопланетного облака. 99,9% массы этого диска пришлось на светило. Когда Солнце вспыхнуло, солнечный ветер вымел лёгкий водород и гелий из ближайших окрестностей звезды, поэтому газовые гиганты ныне находятся за орбитой Марса. Под лучами молодой звезды протопланетная пыль спекалась в гранулы, которые называются хондрами. Слипаясь между собой, эти гранулы образовали небольшие камни – хондриты. К слову, именно этот "строительный мусор" составляет 90% найденных на Земле метеоритов. Постепенно хондриты склеивались во все более крупные тела – планетезимали. Гравитация обеспечивала им приток свежего материала, и эти "зародыши" росли, пока самые большие из них не стали планетами, а остальные – астероидами. Когда запасы космической пыли в протопланетном диске истощились, рост тел Солнечной системы закончился. Классическая теория предполагает, что все тела Солнечной системы росли одновременно, но с разной скоростью. Чем массивнее тело, тем мощнее его гравитация и тем больше окружающего вещества оно соберёт, в результате увеличив свои размеры ещё сильнее. Это принцип снежного кома, или, по-научному, положительная обратная связь. Этот закон управляет ростом городов (люди предпочитают ехать в мегаполисы, где больше денег и возможностей, отчего они разрастаются ещё сильнее), распространённостью языков (чем больше людей знает язык, тем больше стимулов его выучить) и так далее. Не подвергая сомнению остальные пункты теории, Шиллер и его коллеги отвергают эту модель роста. По их мнению, маленькие тела не сумели вырасти, поскольку у них раньше закончилось налипание материала (как говорят специалисты, аккреция). Как сообщает в обзоре работы журнал Nature, на эту мысль авторов навело различие в изотопном составе разных тел Солнечной системы. А именно, авторы исследовали соотношение изотопов кальция 48Ca и 44Ca на Земле, Марсе, Весте и в образцах редких типов метеоритов: урейлитов и ангритов (angrites). Если все планеты и астероиды образовались в едином процессе из одной и той же космической пыли, почему соотношение этих изотопов отличается? Обычно это связывают с разным расстоянием до Солнца и, соответственно, разными температурами. Однако авторы обнаружили, что соотношение изотопов кальция зависит от массы небесного тела. Массы Земли, Марса и Весты известны из астрономических наблюдений, а примерные массы объектов, осколками которых являются метеориты, учёные восстановили исходя из свойств "небесных гостей". Соотношение изотопов 48Ca/44Ca авторы измеряют величиной μ48Ca. Она рассчитывается так: μ48Ca = (48Ca/44Caнебесное тело — 48Ca/44CaЗемля) / (48Ca/44CaЗемля). В связи с тем, что различия в изотопном составе небольшие, μ48Ca измеряется в миллионных долях (ppm). По определению, для Земли μ48Ca = 0, а для других тел эта величина может быть как положительной, так и отрицательной. Шиллер с коллегами предположил, что внутренняя часть протопланетного диска, расположенная внутри нынешней орбиты Юпитера, имела низкие значения μ48Ca (примерно минус 150 ppm). Этого материала планетезималям хватило, чтобы вырасти до размеров тела – родины урейлитов (200 километров в диаметре). Затем рост некоторых из этих тел остановился. Те же, что продолжали расти, наращивали массу уже за счёт внешней части диска с μ48Ca около 200 ppm (значение, типичное для хондритов, сформировавшихся за орбитой Юпитера). Поэтому, чем дольше продолжался рост, тем больше оказалось итоговое значение μ48Ca. Веста, остановившаяся на диаметре в 530 километров, имеет минус 100 ppm, Марс – минус 20 ppm, а Земля, как уже говорилось, 0 ppm. Однако что за сила заставила некоторые из этих тел перестать расти? Это могло быть сложное гравитационное взаимодействие между "зародышами планет", меняющее их траектории. Нынешние планеты с их почти круговыми орбитами, лежащими в плоскости протопланетного диска, бороздили самые богатые веществом области рождающейся системы и поэтому продолжали расти. Неудачники же, вытолкнутые на вытянутые, а быть может, и лежащие в другой плоскости траектории, оставались на голодном пайке. Вывод о разном возрасте образцов подтверждает и датировка по содержанию радиоактивных изотопов. Впрочем, нельзя сказать, что новая модель не имеет никаких проблем. Например, к ней имеются непростые вопросы в связи с образованием Луны. "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно рассказывали о столкновении Земли с Тейей, породившем наш спутник. Обычно считается, что Тейя была значительно меньше Земли, но из теории авторов следует, что столкнулись два тела одной массы. Это не согласуется с некоторыми известными фактами. Кроме того, есть исследования, показывающие, что приток вещества из внешней части протопланетного диска прекратился уже в первые миллионы лет его существования из-за образования Протоюпитера. Непросто в рамках модели авторов объяснить и состав хондритов. Вероятно, в пазле под названием "Образование Солнечной системы" всё ещё не хватает нескольких важных кусочков, без которых модель, отвечающая на все вопросы, не может быть построена. Напомним, что "Вести.Наука" ранее писали о возрасте Юпитера и о том, как в ядро Земли влилось вещество нерождённых планет. |
|
|
| Всего комментариев: 0 | |
По этой теме смотрите:
ВСЕ НОВОСТИ:
| Астрология, пророчества [1066] | Астрономия и космос [1457] | Безумный мир [2063] |
| Войны и конфликты [2310] | Гипотезы и версии [3874] | Дом,сад,кулинария [3945] |
| Животные и растения [2669] | Здоровье,психология [4748] | История и археология [4652] |
| Мир вокруг нас [2167] | Мировые новости [7583] | Наука и технологии [890] |
| Непознанное [4196] | НЛО,уфология [1263] | Общество [7795] |
| Прогнозы ученых,исследования [798] | Происшествия,чп,аварии [1302] | Российские новости [5860] |
| Стихия,экология,климат [2739] | Феномены и аномалии [945] | Фильмы и видео [6336] |
| Частное мнение [4911] | Это интересно! [3311] | Юмор,афоризмы,притчи [2394] |
АРХИВ САЙТА:
| Астрология и пророчества [825] | Гипотезы и прогнозы [4629] | Дом,сад,кулинария [223] |
| Животные и растения [2796] | Здоровье и красота [5708] | Интересности и юмор [3758] |
| История и археология [4696] | Космос, астрономия [2263] | Мир вокруг нас [1982] |
| Наука и технологии [2422] | Непознанное [3983] | НЛО,уфология [1747] |
| Общество, в мире, новости [11574] | Психология и отношения [84] | Стихия, климат, экология [421] |
| Фильмы и видео [367] | Частное мнения [111] | Эзотерика и феномены [2031] |
