Земля могла образоваться из двух разных колец вокруг Солнца
Формирование внутренней части Солнечной системы, возможно, происходило не так, как долгое время предполагалось. Десятилетиями ученые считали источником материала планет земной группы единый диск пыли и обломков в ранней Солнечной системе. Авторы исследования в The Astronomical Journal допускают, что таких дисков или колец могло быть два.
Сценарий с единым диском не может объяснить ряд особенностей строения Солнечной системы и внутренних планет. Во-первых, Земля, судя по составу, состоит из двух разных типов пород, что теряет смысл, если они происходят из одного кольца. Кроме того, если кольцо было одно — тогда Меркурий и Марс получаются слишком массивными, Венера с Землей — слишком близкими друг к другу, а составы Земли и Марса — чересчур похожими.
Авторы провели серию детальных симуляций, в которых планеты формировались из единого резервуара вещества и эволюционировали в дальнейшем. Однако проблемы сохранялись.
«Мы провели шесть месяцев за компьютером, и ничего не работало. Тогда мы пошли на отчаянную попытку — решили: а может, попробовать второй резервуар? Оказалось, что эта модель не только отлично справляется с формированием планет земной группы, но и довольно хорошо объясняет некоторые вещи, которые нас давно смущали», — говорит Билл Боттке из Юго-Западного исследовательского института в Колорадо, который представил эту работу на Конференции по лунной и планетарной науке.
Лучше всего соответствует реальности модель с двумя отдельными кольцами: одно располагалось на расстоянии, примерно вдвое меньшем от Солнца, чем современная орбита Земли, а другое — в 1,7 раза большем. В этой симуляции все планеты в итоге обрели правильные размеры и расстояния между собой.
Модель также соответствует составу Земли, Луны и Марса. «Мы полагаем, что Земля сформировалась преимущественно из материала внутренней части Солнечной системы, и лишь последняя ее часть поступила из внешней области», — заявил в тот же день в другом докладе Ян Хельманн из Института исследований Солнечной системы имени Макса Планка в Германии.
Если Земля, как и предсказывает модель Боттке, образовалась из внутреннего диска с небольшим добавлением вещества из внешнего диска, это соответствует ожиданиям. Марс же, напротив, формировался бы в основном из внешнего диска, поэтому так отличается по составу.
Некоторые сомнения вызывает необходимость строго определенных начальных условий для корректного воспроизведения внутренней Солнечной системы в модели — непонятно, почему они сложились именно такими. «Небольшие изменения формы диска могут кардинально повлиять на расположение планет земной группы», — отмечает Боттке.
Сейчас исследователи дорабатывают свою модель и изучают ее другие возможные следствия для Солнечной системы. «Мы используем огромное количество суперкомпьютерного времени, чтобы перебрать все разумные варианты», — добавил исследователь.
