Газовые тормоза для планет

Канадским астрономам удалось предложить оригинальную гипотезу движения и торможения гигантских планет, возникающих на ранних стадиях формирования звездных систем. По мнению группы ученых из университета Макмастера, возглавляемой Соко Мацумурой, эти огромные небесные тела в процессе своего развития начинают под действием сил гравитации приближаться к своей звезде, после чего включаются своего рода «планетарные тормоза», останавливающие газовые гиганты на безопасном расстоянии. Роль этих тормозов выполняют облака «спокойного» вязкого газа, лежащие на расстоянии 13 астрономических единиц от центра системы (астрономическая единица равна среднему расстоянию от Земли до Солнца, приблизительно 150 млн километров).

Астрономам в последние годы уже удалось обнаружить более 180 экзопланет -- планет, обращающихся вокруг далеких звезд. Пока возможности земной техники позволяют в первую очередь обнаруживать большие газовые гиганты, вроде наших Юпитера и Сатурна. При этом найденные учеными планеты располагаются на удивление близко от материнских светил -- на расстоянии не более 5 астрономических единиц (с помощью существующих методов отыскивать более удаленные спутники звезд затруднительно). Однако эти далекие «экзоюпитеры» явно формировались из газопылевых облаков, расположенных на удалении 10--20 астрономических единиц от звезды, поскольку считается, что на более близких расстояниях для таких больших планет просто не хватило бы строительного материала.

Из этого был сделан вывод, что после своего рождения газовые гиганты начинают постепенно сближаться со звездой. Это происходит, по-видимому, из-за того, что планеты теряют энергию из-за гравитационных взаимодействий в газовых дисках, где они, собственно, и сформировались. Но если бы на этом процесс остановился, то равномерное сближение закончилось бы неизбежным столкновением спутника со звездой, после чего недолгая -- по космическим, конечно, меркам -- история планеты прекратилась бы. Кроме того, на своем пути газовые гиганты скорее всего погубили бы и планеты земного типа, если бы такие сформировались на более близких к звезде расстояниях. Притяжение больших планет либо выбросило бы этих «малышей» к границам системы, либо наоборот подтолкнуло бы их слишком близко к звезде. Тем не менее что-то останавливает газовые гиганты на полпути к своей гибели и уберегает едва образовавшуюся систему от катастрофы.

Канадцы предполагают, что в роли тормоза выступают «мертвые зоны» -- облака «спокойного» газа, куда попадают планеты и который является достаточно плотным, таким, что излучение звезды не ионизирует его. В результате этого в облаке не возникает магнитных полей, и планеты двигаются в этой зоне очень медленно. Это и удерживает систему газовых гигантов от саморазрушения, а сформировавшиеся планеты земного типа получают дополнительный шанс остаться на стабильном расстоянии от звезды, достаточном для того, чтобы там могла сохраниться жидкая вода и даже зародиться жизнь.

По материалам New Scientist