При своите изследвания на Космоса астрономите са забелязали много така наречени супер-Земи. Тези скалисти планети може да са няколко пъти по-масивни от Земята и нямат аналог в нашата Слънчева система. Но защо е така? Учени от университета Райс може да се справят с този въпрос. Чрез моделиране на нашата Слънчева система със суперкомпютър астрофизикът Андре Изидоро и неговите колеги показаха, че ранното образуване на пръстени около Слънцето е повлияло на размера на получените планети.

Въпросните пръстени са характеристика на протопланетните дискове. Когато се образува нова звезда, нейната гравитация започва да влияе върху близките облаци прах и газ. С течение на времето частиците се струпват заедно и тяхната гравитация поема, за да създаде астероиди, комети и планети. Около 30 процента от звездите, подобни на Слънцето, завършват със супер-Земя.

За да разбере какво ни прави различни, екипът разработи модел на Слънчевата система, базирайки се на най-новите астрономически изследвания. Те проведоха симулацията стотици пъти, което доведе до Слънчева система, много подобна на нашата, включително астероидния пояс между Марс и Юпитер, стабилни орбити за вътрешните планети, точна маса за Марс (която често се надценява в други модели) и обекти от Кайперовия пояс покрай Нептун.

Ключът към тази точна симулация беше фокусът върху „ударения на налягането“. Когато една звезда се ражда, нейната гравитация действа върху протопланетарния диск, изтегляйки материала навътре. Промените в тези частици предизвикват удари на налягането в региони, където отделят големи обеми изпарен газ. Това може да е това, което разби нашия диск от прах и газ на отделни пръстени. Виждали сме подобни структури в по-млади звезди на много светлинни години (като звездата HL Tau по-долу), така че това вероятно е често срещано явление при формирането на Слънчевата система.

Екипът предположи, че съставът на нашия малък ъгъл на Космоса се дължи на три удара на налягането. Тези удари биха възникнали при сублимационните линии за силикат, вода и въглероден оксид - от едната страна на линията те са твърди, а от другата - газ. Например най-близкият пръстен на Слънцето в симулацията е мястото, където силициевият диоксид се превръща в пара. Това доставя материал на вътрешните планети като Земята, но времето също е важен аспект. При някои симулации по-късно появяването на средната линия на сублимация на водата (наричана още снежна линия) доведе до появата на супер-Земя. Може би това се случва във всички онези други Слънчеви системи, които имат огромни скалисти планети.

Всичко това се е случило толкова отдавна, че може да е невъзможно да намерим всички отговори в собствения си заден двор. За да разберем по-добре историята на нашата Слънчева система, ще е необходимо да наблюдаваме колкото може повече други. В момента повечето млади звезди са обвити от облаци газ, които блокират инструменти като „Хъбъл“. Въпреки това новоизстреляният космически телескоп „Джеймс Уеб“ работи в средната инфрачервена област, за да може да надникне през такива бариери. Телескопът трябва да бъде готов за работа по-късно тази година.

Снимка: ALMA radio telescope

Виж още: Ядрото на Земята се охлажда много по-бързо, отколкото сме предполагали