Американские и канадские ученые с помощью компьютерного моделирования доказали, что для формирования Солнечной системы были необходимы уникальные условия, и она представляет собой совершенно особый случай среди других планетных систем. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Большинство прежних теоретических моделей, объясняющих формирование Солнечной системы из протопланетного газопылевого диска, строились на предположении, что наша система является «средней» во всех отношениях.

В последние десятилетия было открыто около 300 экзопланет — планет, обращающихся вокруг других звезд. Обобщив эти данные, астрономы из американского Северо-Западного университета (штат Иллинойс) и канадского университета Гуэлф, пришли к выводу, что Солнечная система является во многом уникальным случаем и что для ее формирования нужны совершенно особые условия.

«Солнечная система была рождена в особых условиях, чтобы стать тем спокойным местом, которое мы видим. Огромное большинство других планетных систем не соответствовало в момент появления этим особым условиям и очень сильно отличаются», — говорит ведущий автор исследования, профессор астрономии Фредерик Расио (Frederic Rasio), слова которого цитируются в пресс-релизе Северо-Западного университета.

Астрономы впервые создали компьютерную модель всего процесса формирования планетной системы с начала до конца — с образования газопылевого диска, который остается после формирования центрального светила, до появления полноценных планет.

До 1990-х годов планеты Солнечной системы были единственными, которые были известны, и астрономы не имели оснований считать нашу систему чем-то необычным, но после открытия экзопланет ситуация изменилась.

«Теперь мы знаем, что другие планетные системы совсем не похожи на Солнечную систему», — говорит ведущий автор исследования, профессор астрономии Фредерик Расио (Frederic Rasio) из Северо-Западного университета.

«Форма орбит экзопланет вытянутая, а не круговая. Планеты оказываются не там, где мы ожидаем их увидеть. Многие подобные Юпитеру планеты-гиганты, известные как „горячие юпитеры“, оказываются так близко к звездам, что обращаются вокруг них за несколько дней. Очевидно, нам необходимо освежить наши представления о процессе формирования планет в связи с тем огромным разнообразием планет, которое мы видим теперь», — добавляет Расио.

Моделирование показало, что газовый диск, из которого образуются планеты, безжалостно толкает их к центральной звезде, из-за чего они могут сталкиваться друг с другом. Среди растущих планет идет жесткая конкуренция за газ, в результате этого хаотического процесса появляется большое разнообразие масс планет. По мере сближения планет друг с другом, они часто попадают в гравитационный резонанс, что превращает их орбиты в эллиптические. Некоторые планеты в результате могут быть выброшены из планетной системы в космос.

«Такая бурная история оставляет очень мало шансов для образования спокойной Солнечной системы, подобной нашей, и наши модели подтверждают это. Должны быть точно соблюдены определенные условия, чтобы солнечная система появилась», — говорит ученый.

Слишком массивный газовый диск, например, приводит к появлению «горячих юпитеров» и тел на эллиптических орбитах. Слишком легкий диск — к образованию «ледяных гигантов», подобных Нептуну, с небольшим содержанием газа.

«Теперь мы лучше понимаем процесс формирования планет и можем объяснить свойства странных экзопланет, которые мы наблюдаем. Мы также знаем, что наша Солнечная система — особенная, и понимаем, что делает ее особенной», — сказал Расио.

РИАновости