Обнаружен новый способ формирования планет

Сложные компьютерные модели, с помощью которых ученые изучают формирование планет, показывают очень разные варианты возможных миров. Сложнее объяснить наблюдаемое распределение масс планет, обнаруженных вокруг других звезд. Большинство из них попали в категорию промежуточных масс — планет с массой от несколько масс Земли до массы Нептуна. Даже в контексте Солнечной системы образование Урана и Нептуна остается загадкой. Ученые из университетов Цюриха и Кембриджа, связанных со швейцарской NCCR PlanetS, предложили альтернативное объяснение, подкрепленное всесторонним моделированием.

За последние 25 лет ученые открыли более 4000 планет за пределами нашей Солнечной системы. От относительно небольших каменных и водных миров до невероятно горячих газовых гигантов — миры демонстрируют удивительное разнообразие и оно неожиданно.

«Когда планеты образуются из так называемого протопланетного диска из газа и пыли, движущим механизмом может быть гравитационная нестабильность. В этом процессе пыль и газ в диске слипаются под действием силы тяжести и образуют плотные спиральные структуры. Затем они превращаются в планетарные строительные блоки и, в конечном итоге, в планеты».

Лючио Майер, профессор вычислительной астрофизики в Цюрихском университете и член NCCR PlanetS

Масштаб, в котором происходит этот процесс, очень велик — он охватывает весь протопланетный диск. Но на более коротких расстояниях — в масштабе отдельных планет — преобладает другая сила: магнитные поля, развивающиеся рядом с планетами. Они возбуждают газ и пыль диска и таким образом влияют на формирование планет. Чтобы получить полное представление об этом процессе, важно не только смоделировать крупномасштабную спиральную структуру в диске. Также должны быть включены мелкомасштабные магнитные поля вокруг растущих планетных строительных блоков.

Однако различия в масштабе и природе гравитации и магнетизма делают две силы очень сложной задачей для интеграции в одну и ту же модель планетарного образования. Пока компьютерное моделирование, которое хорошо отражали действие одной из сил, обычно плохо работали с другой. Чтобы добиться успеха, команда разработала новую технику моделирования. Для этого требовались знания в различных областях: во-первых, им требовалось глубокое теоретическое понимание гравитации и магнетизма. Затем исследователи должны были найти способ перевести понимание в код, который мог бы эффективно вычислять эти противоположные силы в унисон. Наконец, из-за огромного количества необходимых вычислений потребовался мощный компьютер.

С помощью этой модели ученые смогли впервые показать, что магнитные поля мешают растущим планетам продолжать накапливать массу сверх определенной точки. В результате, планеты-гиганты становятся более редкими, а планеты промежуточных масс — гораздо более частыми.

Эти результаты — только первый шаг, но они ясно показывают важность учета большего количества физических процессов при моделировании формирования планет. Это исследование помогает понять потенциальные пути к образованию планет промежуточной массы, которые очень распространены в нашей галактике. Это также помогает нам понять протопланетные диски в целом.

Читать еще:

Аборты и наука: что будет с детьми, которых родят.

Посмотрите на изображение Марса из 8 триллионов пикселей.

На спутнике Сатурна Рее обнаружили следы ракетного топлива. Откуда оно там?

Посмотрите на самые красивые снимки «Хаббла». Что увидел телескоп за 30 лет?

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука