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
Оказалось, в прошлом Марс был больше похож на Землю, чем все думали
Наука
Крепость римских легионеров, которой 2000 лет, нашли рядом с собором
Наука
Терапия светом помогла при травмах позвоночника
Наука
Робот-гуманоид с электроприводом может работать вслепую
Новости
Вакцина заставляет иммунитет бороться с раком мозга, показали испытания на людях
Наука
Вольфрамовый токамак WEST удерживал плазму в течение рекордных 6 минут
Наука
Посмотрите, как робопес, обученный ИИ, балансирует на гимнастическом шаре
Новости
Генная терапия улучшила зрение у людей с наследственной слепотой
Наука
Перед презентацией Apple появились подробности о новых iPad Pro и iPad Air
Новости
Астрономы наблюдали свет вокруг гигантских черных дыр, образовавшихся вскоре после Большого взрыва
Наука
В мозге человека нашли «нейронный компас», который помогает определять направление
Наука
Электричество получили из влаги в воздухе с помощью бактериальных «проводов»
Наука
Разработана вакцина, которая защищает от коронавирусов будущего
COVID-19
Ограничения в работе TikTok не повлияли на популярность социальной сети
Новости
Исчезновение «щита» от солнечной радиации совпало с рассветом жизни на Земле 590 млн лет назад
Наука
Крошечные «бессмертные» черные дыры могут заполнять Вселенную и объяснять темную материю
Наука
Ученые впервые наблюдали, как орангутанг занимается самолечением
Наука
SpaceX не смогла скрыть полет ракеты над Россией: в сети публикуют фото
Космос
Зонд «Эйнштейн» показал первую партию редких космических фото
Космос
Миссию по доставке образцов с загадочной стороны Луны запустили в Китае
Наука