Протягом десятиліть вчені вважали, що кам’янисті планети нашої Сонячної системи утворилися з одного диска, що обертається, пилу і уламків навколо молодого Сонця. Нові симуляції кидають виклик цій усталеній думці, припускаючи, що Земля та її планети-сусіди могли сформуватися з двох окремих кілець матерії.
Проблема з Однією Дисковою Моделью
Існуючі моделі важко пояснюють кілька ключових особливостей нашої Сонячної системи. Однією з основних проблем є склад Землі: планета, мабуть, складається з двох різних типів гірських порід, що було б малоймовірно, якби весь її матеріал стався з одного джерела.
Далі симуляції з використанням однієї диски послідовно передбачають планети з неправильними розмірами та орбітальними характеристиками. Меркурій і Марс, як правило, дуже потужні, Венера і Земля знаходяться дуже близько один до одного, а Земля і Марс мають несподівано схожий хімічний склад. Ці розбіжності давно спантеличують планетологів.
Відчайдушний Крок, Який Спрацював
Білл Боттке з Інституту південно-західних досліджень та його команда місяцями вдосконалювали моделі з однією дискою, але проблеми зберігалися. Як остання спроба вони ввели у свої симуляції другий резервуар матерії.
«Ми провели шість місяців за комп’ютером, нічого не виходило, тому ми зробили відчайдушний крок. Ми сказали: чому б не спробувати другий резервуар?
Результати були разючими. Нова модель точно відтворила розміри, відстані та склад земних планет – Землі, Марса, Венери та Меркурія.
Два Диски, Два Походження
Найуспішніша симуляція включала два окремі диски: один на відстані приблизно вдвічі менший, ніж відстань між Землею та Сонцем, а інший — у 1,7 раза більшим. Згідно з цією моделлю, Земля в основному утворилася з внутрішнього диска, з невеликим внеском із зовнішнього. Марс, навпаки, стався здебільшого із зовнішнього диска, що пояснює відмінності у складі між двома планетами.
Ян Хелльман із Інституту дослідження Сонячної системи ім. Макса Планка зазначає, що ця модель відповідає складу планет, що спостерігається: «Ми вважаємо, що Земля переважно утворилася з [матеріалу внутрішньої Сонячної системи], і тільки остання частина прийшла із зовнішньої Сонячної системи».
Запитання та майбутні дослідження
Хоча ця модель багатообіцяюча, для її правильної роботи потрібні дуже специфічні початкові умови. Незначні зміни форми диска можуть різко змінити формування планет, що викликає питання, чому ці умови взагалі існували.
В даний час дослідники уточнюють модель з використанням масштабних суперкомп’ютерних симуляцій, щоб вивчити її наслідки для інших загадок Сонячної системи, таких як склад астероїдів та наявність незвичайних порід на Місяці. Якщо її підтвердять, це нове пояснення може вирішити давні проблеми, пов’язані з формуванням нашого планетарного сусідства.
Це відкриття передбачає, що рання Сонячна система могла бути набагато динамічнішою і складнішою, ніж вважалося раніше, з далекосяжними наслідками для нашого розуміння походження кам’янистих планет у Всесвіті.
