Юпитер и Нептун объявлены пожирателями Cверхземель!

В пору молодости Юпитер укрепил своё положение крупнейшей планеты, проглотив мир массой примерно в 10 Земель. Аналогичными убийствами, судя по косвенным признакам, занимались в ту же эпоху и другие газовые гиганты. Так считают учёные, выполнившие численное моделирование поведения миров. Оно уносит нас на миллиарды лет в прошлое.

Сверхземли — это планеты, весящие до 10 раз больше, чем наш родной мир. У других звёзд такие объекты, столь милые сердцу природы, уже были пойманы не раз, но в Солнечной системе сверхземель нет. Новые работы указывают на виновников такого безобразия.

Астроном Шу Линь Ли (Shu Lin Li) из Пекинского университета (Peking University) и его американские коллеги посчитали, что будет, если с газовым гигантом столкнётся новорождённая сверхземля или протопланетный эмбрион массой, сопоставимой с земной. Оказалось, развитие событий может идти по двум разным сценариям, а «выбор» между ними определят не столь уж сильно разнящиеся параметры двух планет – ударника и мишени.

В случае с Юпитером поглощённый объект типа суперземли хотя и будет сильно деформирован, успеет в своём движении достичь ядра и даже крепко ударить по нему. В результате ядро газового гиганта будет в значительной степени повреждено, большие массы тяжёлых элементов окажутся развеяны и размешаны по всей водородно-гелиевой толще.

Сатурн мог испытать сходную катастрофу, но с важным отличием — несколько меньшие масса и скорость угодившей в него молодой планеты привели бы к тому, что «ударник» не смог бы пронзить газовый гигант до самого ядра, а разрушился бы раньше.

Его останки обогатили бы тяжёлыми элементами атмосферу и глубины планеты, а крупные обломки аккуратно опустились бы к самому ядру, добавив ему веса. (Детали моделирования раскрывает статья, выложенная на arXiv.org.)

В случае с Юпитером поглощённый объект типа суперземли хотя и будет сильно деформирован, успеет в своём движении достичь ядра и даже крепко ударить по нему. В результате ядро газового гиганта будет в значительной степени повреждено, большие массы тяжёлых элементов окажутся развеяны и размешаны по всей водородно-гелиевой толще.

Сатурн мог испытать сходную катастрофу, но с важным отличием — несколько меньшие масса и скорость угодившей в него молодой планеты привели бы к тому, что «ударник» не смог бы пронзить газовый гигант до самого ядра, а разрушился бы раньше.

Ещё одно сходное исследование провёл не так давно Стивен Деш (Steven Desch) из университета Аризоны. Ранее он установил, что Уран и Нептун родились ближе к светилу, а чуть позже «переехали» дальше к окраине, а потом ещё и орбитами обменялись.

Теперь исследователь пошёл дальше. По его выкладкам выходит, что на пути движения от Солнца этим газовым гигантам вполне могли попасться молодые сверхземли. В силу того, что окраины протопланетного диска менее плотные, чем его центральный регион, те юные миры не успели «нагулять вес». За что и поплатились.

По оценке учёного, нынешний спутник Нептуна Тритон некогда был луной сверхземли. При встрече парочки с газовым гигантом силы гравитации распределились так, что Нептун проглотил суперземлю, а Тритон был захвачен на аномальную ретроградную орбиту (ранее аналогичный план захвата этого спутника был вычислен другой командой).

Сам Уран тоже мог некогда столкнуться с несчастливой планетой, но, видимо, вес её был меньше, чем масса жертвы Нептуна.

В пользу версии с поглощением говорит, кстати, наклон осей вращения двух планет. Косой удар других тел — одно из вероятных объяснений такому наклону. Хотя есть модели (1, 2), в которых оси повернулись исключительно из-за гравитационных возмущений со стороны соседей по системе.

Вообще же получается, что все четыре газовых гиганта в далёком прошлом могли быть «убийцами» планет. И пока орбиты миров приняли нынешний вид, хаос в молодой Солнечной системе, вполне вероятно, погубил таким манером несколько сверхземель и вдобавок не одну планету размером с Землю.

Следы того бурного периода мы можем наблюдать и сейчас. По самой распространённой теории, именно столкновение молодой Земли и планеты Тейя (размером с Марс) породило Луну.

Юный Марс тоже пережил колоссальный удар тела размером с Плутон, преобразивший облик Бога войны. А спутник Плутона Харон, по одной из версий, был рождён аналогично Луне — при столкновении Плутона с другим космическим телом сравнимого веса.

Ещё интересный пример — вытянутая карликовая планета Хаумеа, сама форма которой и огромное пятно указывают на давнюю катастрофу.

«Хук» со стороны объекта планетарного размера мог повлиять на вращение Венеры вокруг своей оси (оно, как известно, аномально медленное и идущее с востока на запад). И особенности строения Меркурия, а также заметный наклон и вытянутость его орбиты — это, аналогично, вероятный результат удара по первой планете другого крупного объекта.

Учёные говорят, что молодые сверхземли, если бы не повстречались с гигантами-пожирателями, со временем могли бы и сами набрать дополнительный газ, превратившись в гигантов. Но этого им просто не дали сделать.

Любопытно, что катастрофы не только определили когда-то облик нашего дома – они поработают над ним и в далёком будущем. Ведь, по оценкам учёных, Солнечную систему ожидают новые столкновения планет.

И если в пору молодости Солнца такие коллизии происходили из-за ещё не устоявшихся орбит, то через миллиарды лет орбиты, словно вспоминая детство, снова «расшатаются» и дестабилизируются. А это ещё раз показывает: гибель миров, поражающая воображение своим масштабом, в Галактике и Вселенной — событие обыкновенное. Разве это не удивительно?

Источник http://www.membrana.ru