Поразительный факт, но когда-то Земля и ее планетные братья были всего лишь космической пылью.
Тем не менее, астрономы сходятся во мнении, что именно таким было состояние планет около 4,5 миллиарда лет назад. Наше солнце было всего лишь молодой протозвездой, постоянно набирающей массу благодаря гравитации и постепенно увеличивающей свою внутреннюю ядерную фьюзию. Не существовало солнечной системы, только огромное вращающееся облако частиц, называемое солнечным туманом.
Для того чтобы понять, как все оставшееся газообразное вещество и пыль привели к формированию планет, астрономы в значительной степени изучали структуру нашей солнечной системы в поисках подсказок. Они также обращали внимание на далекие, молодые солнечные системы, находящиеся на разных стадиях развития.
С формированием солнца оставшийся газ и пыль сплющились в вращающийся протопланетарный диск.
В этом вихревом мусоре каменные частицы начали сталкиваться, образуя более крупные массы, которые вскоре привлекали еще больше частиц благодаря гравитации. Эти частицы сжимались, создавая планетезимали, которые сталкивались друг с другом, превращаясь в твердые внутренние планеты. В то время как газы замерзали, образуя гигантские шары, которые стали основой для внешних газовых гигантов.
Почему каменные планеты формировались ближе к солнцу, а газовые гиганты дальше от него?
Одна из теорий связана с солнечным ветром, постоянным потоком плазмы, исходящим из звезды. Когда солнце только появилось, этот ветер был намного сильнее, чем сегодня, — достаточно сильным, чтобы выбивать более легкие элементы, такие как водород и гелий, из внутренних орбит. Когда эти выброшенные элементы достигли внешних орбит, сила солнечного ветра снизилась. Гравитация внешних газовых гигантов быстро привлекла эти элементы, превращая их в их нынешние формы: твердые ядра из камня и льда, покрытые газом.
Эта теория формирования планет предполагает, что газовые гиганты всегда образуются во внешних орбитах солнечной системы.
В 1995 году астрономы обнаружили далекую планету 51 Пегаса b, "горячего Юпитера", или газового гиганта, который орбитировал очень близко к своей звезде. Это открытие потребовало новых теорий, в первую очередь о том, что такие планеты должны образовываться далеко от центральной звезды, а затем приходить в более близкую орбиту.
Астрономы предполагают, что такая орбитальная миграция, поддерживаемая гравитационным тяготением других космических тел, заняла бы сотни миллионов лет. Путешествие также уничтожило бы любые меньшие внутренние планеты на своём пути.
Чем больше мы узнаем о структуре других солнечных систем, тем больше мы узнаем о формировании наших планет.
