Солнце имело кольца, похожие на кольца Сатурна, что помешало Земле стать "суперземлей

Согласно новому исследованию, до появления Земли и других планет нашей Солнечной системы Солнце, возможно, было окружено гигантскими кольцами пыли, подобными кольцам Сатурна.  

Эти кольца пыли могли помешать Земле вырасти в "суперземлю" - тип планеты, которая примерно в два раза больше Земли и в 10 раз превышает ее массу, сообщает НАСА. Астрономы обнаружили суперземли на орбитах около 30 процентов звезд, похожих на Солнце, в нашей галактике. 

Появление суперземель в стольких других солнечных системах оставило астрономов с некоторыми вопросами без ответа: "Если суперземли - суперредкое явление, то почему у нас в Солнечной системе их нет?". Андре Изидоро, астрофизик из Университета Райса в Хьюстоне, штат Техас, сказал в своем заявлении.

Чтобы выяснить это, Изидоро и его коллеги создали компьютерную имитационную модель формирования Солнечной системы, которая возникла из пепла распавшегося облака пыли и газа, известного как солнечная туманность, сообщал ранее Live Science.

Их моделирование показало, что вокруг младенческого Солнца должны были образоваться "шишки", или области высокого давления газа и пыли. Эти области высокого давления, вероятно, возникали, когда частицы двигались к Солнцу под действием его сильного гравитационного притяжения, нагревались и высвобождали большое количество испарившегося газа.

Моделирование показало, что, вероятно, существовало три различных области, где твердые частицы испарялись в газ, называемые "линиями сублимации". В ближайшей к Солнцу линии, или самой горячей зоне, твердый силикат превратился в газ; в средней линии лед нагрелся достаточно, чтобы превратиться в газ; а в самой дальней линии газом стал угарный газ.

Твердые частицы, такие как пыль, как бы налетают на эти "бугорки" и начинают накапливаться, показало моделирование.

"Эффект бугра давления заключается в том, что он собирает частицы пыли, и именно поэтому мы видим кольца", - сказал соавтор исследования Андреа Иселла, доцент кафедры физики и астрономии Университета Райса.

Если бы этих бугорков давления не существовало, Солнце быстро поглотило бы частицы, не оставив никаких семян для роста планет". "Нужно что-то, что остановит их, чтобы дать им время вырасти в планеты", - сказала Иселла.

С возрастом газ и пыль, окружающие Солнце, остывали, и линии сублимации приближались к Солнцу. Этот процесс позволил пыли скопиться в планетезимали, или зачатки планет размером с астероид, которые затем могли собраться вместе и образовать планеты.

"Наша модель показывает, что бугры давления могут концентрировать пыль, а движущиеся бугры давления могут действовать как фабрики планетезималей", - сказал Изидоро.

Бугры давления регулируют количество материала, доступного для формирования планет во внутренней части Солнечной системы, говорится в заявлении Изидоро.

Согласно моделированию, ближайшее к Солнцу кольцо сформировало планеты внутренней Солнечной системы - Меркурий, Венеру, Землю и Марс. Среднее кольцо в конечном итоге станет планетами внешней Солнечной системы, а крайнее кольцо сформирует кометы, астероиды и другие малые тела в поясе Койпера - области за орбитой Нептуна. 

Более того, исследователи обнаружили, что если смоделировать задержку формирования среднего кольца, то в Солнечной системе могли образоваться суперземли.

"К тому времени, когда в этих случаях формировался бугор давления, во внутреннюю систему уже вторглось много массы, и она была доступна для образования суперземель", - сказал Изидоро.

"Таким образом, время формирования этого среднего бугра давления может быть ключевым аспектом Солнечной системы".

Результаты исследования были опубликованы 30 декабря в журнале Nature Astronomy.