Из «семян планет»: ученые выдвинули более убедительную теорию образования Земли

Международная команда исследователей создала динамическую модель, которая смогла показать наиболее вероятный путь формирования Земли. В попытках ответить на вопросы, которые вызывает предыдущая гипотеза, ученые пришли к выводу, что в теории допущена ошибка. Земля образовалась по-другому — из более крупных небесных тел, чем считалось ранее. Их называют «семенами планет».

Планетологи объясняют, что на 100% человечеству не известно, как рождалась наша планета. Однако есть наиболее признанная общая теория, согласно которой Земля образовалась из хондритовых астероидов — относительно небольших каменно-металлических блоков — путем постепенной аккреции. Это означает процесс, когда небесное тело прирастает за счет гравитационного притяжения материи из окружающего пространства.

Однако это общая модель, а вот детали вызывают у специалистов много вопросов. Хондриты делают всю теорию нестройной. Состав этих астероидов во всех возможных комбинациях не соответствует характеристикам нашей планеты: в ней гораздо меньше летучих элементов, как гелий и водород, чем должно было бы получиться из хондритов.

Ученые пытались объяснить это теплом, которое выделялось в процессе и могло испарить эти элементы, и другими факторами. Но все они не подтвердились испытаниями.

Руководитель исследования планетолог Паоло Сосси из Швейцарской высшей технической школы Цюриха в одной из своих работ показал, что в случае с теплом испарились бы и более легкие изотопы других элементов. Однако они никуда не делись и есть на Земле в подобающем количестве.

Вот почему Сосси с коллегами решили рассмотреть другие небесные тела в кандидаты для образования Земли. Они предположили, что это могли быть планетезимали — более крупные «семена планет», которые росли, притягивая все больше материала.

«Динамические модели, с помощью которых мы моделируем формирование планет, показывают, что планеты в нашей Солнечной системе формировались постепенно.

Маленькие зерна со временем превратились в планетезимали километровых размеров, достаточных для того, чтобы иметь дифференцированное ядро. Более того, планетезимали, сформировавшиеся в разных областях вокруг молодого Солнца или в разное время, могут иметь очень разный химический состав», — рассказал ведущий автор Паоло Сосси, Швейцарская высшая техническая школа Цюриха.

На основе существующих гипотез, в том числе участия движения Юпитера в образовании других планет Солнечной системы, ученые запустили симуляции с разным количеством планетезималей. В результате моделирования команда увидела, что смесь планетезималей с отличающимся химическим составом способна воспроизвести планету, которая по своим характеристикам соответствует современной Земле.

По словам авторов исследования, хотя они предполагали результат, он все равно оказался удивительным. Теперь ученые имеют модель, которая лучше объясняет формирование Земли. А также поможет объяснить образование других каменистых планет.