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
Найдены останки римского легионера, которого сурово наказали за предательство
Наука
Новая смелая гипотеза переписывает историю Вселенной
Космос
Эйнштейн был прав: его открытие поможет раскрыть тайну нейтронных звезд
Космос
Гель для защиты от радиации разработали в Европе
Космос
Шаг к созданию мантии-невидимки: ученые добились отрицательного преломления света 
Наука
Telegram выкатил крупное обновление по работе с видео
Новости
Вошел как влитой: в России создали легко интегрируемый аналог Microsoft AD
Технологии
Китайский робопес впервые участвовал в пожарно-спасательной операции
Новости
Таинственные космические огни оказались странными остатками взорвавшихся звезд
Космос
Британский стартап показал робота, который манипулирует руками быстрее человека
Новости
Четвертому пациенту пересадили модифицированную почку свиньи
Наука
Посмотрите на цветные облака, которые плывут в небе над марсоходом «Кьюриосити»
Космос
Инженеры MIT напечатали дешевый двигатель для маленьких спутников
Новости
Началась разработка космического двигателя на воде: что о нем известно
Космос
Через Млечный Путь несется пара объектов на гиперскорости: что о них известно
Космос
Названы опасные побочные эффекты использования ИИ для мозга
Наука
НАСА рискуют провалить главную лунную программу и не только
Кейсы
Прибор для анализа крови без уколов привлек 35 млн рублей от стартап-студии
Наука
«Джеймс Уэбб» рассмотрит астероид, который может угрожать Земле
Космос
Телескоп «Евклид» наблюдал редкое кольцо Эйнштейна в соседней галактике
Космос