Ar dėl visko kalta Saulė? Astronomai išsiaiškino, kodėl mūsų planeta neišaugo į „super-Žemę“ (Foto, Video)

NASA teigimu, tie dulkių žiedai galėjo neleisti Žemei išaugti į „super-Žemę“ – planetą, kuri yra maždaug dvigubai didesnė už Žemę ir iki 10 kartų didesnės masės. Astronomai atrado superžemes, skriejančias apie į Saulę panašias žvaigždžes mūsų galaktikoje – tokių sistemų yra net 30%.

Dėl superžemių atsiradimo daugelyje kitų Saulės tipo žvaigždžių sistemų astronomams liko neatsakytų klausimų: „Jei superžemės yra labai paplitusios, kodėl jos neturime Saulės sistemoje?“, - klausia André Izidoro, astrofizikas iš Rice universiteto Hiustone, Teksase.

Kad tai išsiaiškintų, Izidoro ir jo kolegos sukūrė kompiuterinį modelį, skirtą Saulės sistemos formavimosi procesui – mūsų gimtoji sistema atsirado iš dulkių ir dujų debesies, žinomo kaip Saulės ūkas, pelenų.

Jų modeliavimas leido manyti, kad slėgio „guzeliai“ arba aukšto slėgio dujų ir dulkių sritys buvo apsupusios Saulę anktyvojoje jos gyvavimo stadijoje. Šios aukšto slėgio sritys greičiausiai atsirado, kai dalelės judėjo link Saulės, veikiamos stiprios gravitacinės traukos, įkaito ir išleido didelį kiekį išgarintų dujų.

Modeliavimas parodė, kad greičiausiai buvo trys skirtingos sritys, kuriose kietosios dalelės išgaravo į dujas, vadinamos „sublimacijos linijomis“. Arčiausiai Saulės esančioje linijoje arba karščiausioje zonoje kietas silikatas virto dujomis; vidurinėje linijoje ledas buvo pakankamai įkaitęs, kad virstų dujomis; o tolimiausioje linijoje anglies monoksidas tapo dujomis.

Kietosios dalelės, pavyzdžiui, dulkės, tarsi įsiveržė į šiuos „guzelius“ („bumps“) ir pradėjo kauptis, parodė modeliavimas. „Slėgio guzo poveikis yra tas, kad jis surenka dulkių daleles, todėl matome žiedus“, – sako Andrea Isella, Rice universiteto fizikos ir astronomijos docentė. Jei šių slėgio guzų nebūtų, Saulė būtų greitai pasisavinusi daleles, nepalikdama jokios medžiagos planetoms augti.

Laikui bėgant Saulę supančios dujos ir dulkės atvėso, o sublimacijos linijos priartėjo prie Saulės. Šis procesas leido dulkėms susikaupti į planetesimalius arba asteroido dydžio planetų sėklas, kurios vėliau galėjo susijungti ir suformuoti planetas. „Mūsų modelis rodo, kad slėgio iškilimai gali sutelkti dulkes, o judantys slėgio smūgiai gali veikti kaip planeteminės gamyklos“, – sakė Izidoro.

Slėgio svyravimai lėmė, kiek medžiagos buvo prieinamos planetoms vidinėje Saulės sistemoje formuoti, sakoma Izidoro pranešime.

Remiantis modeliavimu, artimiausias Saulės žiedas sudarė vidinės Saulės sistemos planetas - Merkurijų, Venerą, Žemę ir Marsą. Vidurinis žiedas galiausiai tapo išorinės Saulės sistemos planetomis, o išorinis žiedas suformavo kometas, asteroidus ir kitus mažus kūnus Kuiperio juostoje, regione už Neptūno orbitos.

Negana to, mokslininkai išsiaiškino, kad jei jie imitavo uždelstą vidurinio žiedo susidarymą, Saulės sistemoje galėjo susiformuoti superžemės. „Iki to laiko, kai tokiais atvejais susidarė slėgio guzas, į vidinę sistemą jau buvo įsiveržusi daug masės ir buvo galima sukurti superžemes“, – sakė Izidoro. „Taigi laikas, kai susidarė šis vidutinio slėgio guzas, gali būti pagrindinis Saulės sistemos aspektas."

Išvados buvo paskelbtos žurnale „Nature Astronomy“.