Бурная молодость Солнечной системы

Считается, что многие аномалии Солнечной системы — результаты космических столкновений. Это объясняет, почему у Меркурия такое большое железное ядро, а орбита Урана наклонена вбок. Меж тем, на заседании Европейского конгресса планетарных наук и отделения планетарных наук Американского астрономического общества данная гипотеза была поставлена под сомнение.

Фото: Фото: AP

Действующая теория формирования Солнечной системы предполагает, что она образовалась из газопылевого облака, окружавшего Солнце на ранних этапах эволюции. Постепенно пылевые частицы уплотнялись, становясь основой для будущих планет и спутников, которые, по мере налипания на них пылевых частиц и соударения с другими космическими объектами, "твердели" и превращались в планеты в их нынешнем виде.

Читайте также: Планеты играли в футбол метеоритами

Согласно более ранним представлениям, соударение с другим космическим телом лишило Меркурий части его мантии, из-за чего объем железного ядра планеты оказался неправдоподобно велик — на него приходится 70 процентов массы всей планеты. Однако недавно космический аппарат MESSENGER обнаружил в коре Меркурия большое количество серы и калия, которые, по идее, при столкновении должны были неминуемо испариться. Выходит, "ударная" теория неверна?

Впрочем, Сара Стюарт из Гарвардского университета (США) высказала предположение, что столкновение могло не задеть летучих элементов Меркурия.

"Летучий материал можно потерять только в том случае, если его каким-то образом удастся "отцепить" от более тяжелых и тугоплавких элементов, — заявила Стюарт. — Например, наша Луна имеет низкое содержание летучих элементов, поскольку она медленно формировалась из горячего диска, окружавшего Землю". По словам исследовательницы, этот диск оставался горячим достаточно долго, чтобы потерять основную часть легких элементов. "А вот Меркурий после столкновения остыл быстро, что позволило большей части калия и серы сохраниться", — заключила Сара Стюарт.

Между тем, астрохимик Ричард Старр из Центра космических полетов НАСА имени Годдарда и физик Патрик Пепловски из Университета Джонса Хопкинса (США) сильно сомневаются в том, что нынешнее строение Меркурия сформировалось в результате соударений. Правда, добавили они, чтобы судить об этом наверняка, необходимо произвести детальные расчеты потери элементов после гипотетического столкновения.

Фото: AP

Давно волновало ученых и то обстоятельство, что орбита Урана так вытянута и как бы "лежит на боку" (плоскость экватора наклонена к плоскости его орбиты под углом 97,86 градусов). Но тогда почему наклонены и орбиты его 27 спутников? Может быть, соударение тут ни при чем?

Алессандро Морбиделли из Обсерватории Лазурного берега (Франция) предложил новую модель эволюции Урана и его спутников. Согласно ей, удар по Урану был нанесен еще до того как из протопланетного диска, состоящего из газа и пыли, сформировались его спутники.

"В первые дни Солнечной системы, по всей видимости, существовало несколько сотен протопланет, — считает ученый. — И если крупное столкновение было, то велика вероятность, что оно произошло на самом раннем этапе".

После того как случился удар, продолжает Морбиделли, протопланетный диск Урана пережил сотрясение, а затем вновь сконцентрировался в плоскости экватора. Впоследствии из него образовались спутники. Однако как объяснить тот факт, что они движутся по орбите в направлении вращения планеты?

Наклон оси Урана сейчас составляет 98 градусов, причем вращение планеты происходит в направлении, противоположном ее орбитальному движению вокруг Солнца. Но спутники, образовавшиеся из газопылевых частиц протопланетного диска, должны были все равно двигаться в первоначальном направлении, даже оказавшись после столкновения планеты с другим телом в новой экваториальной плоскости.

Все становится на свои места, если предположить, что столкновений было несколько. Морбиделли полагает, что первый удар мог "нагнуть" Уран скажем, градусов на 50, а второй — еще градусов на 48. Не исключено также, что имели место целые серии мелких соударений.

Аналогичным образом могла сформироваться и спутниковая система Плутона. По мнению Стэнтона Пила из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, большой Харон, а также маленькие Никта, Гидра и S/2011 (134340) могли образоваться в итоге нескольких столкновений.

"Проведенное нами моделирование показало наличие дополнительных стабильных регионов вокруг карликовой планеты, где могли в конечном итоге оказаться малые спутники", — заявил эксперт.

Читайте также: Сатурн и Юпитер сформировали планеты

Более точные сведения могут быть получены в 2015 году, когда к Плутону будет запущен американский космический зонд "Новые горизонты".

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"