Найдены родители Солнечной системы

Согласно ряду теорий, появление Солнечной системы было спровоцировано близким взрывом сверхновой или воздействием звезды АВГ. И хотя вопрос о возникновении нашего светила и его планетной системы еще далек от окончательного решения, но целый ряд интригующих догадок позволяет предположить, что не только силы гравитации обусловили их рождение.

Фото:

Внезапность начала формирования нашего светила 4,59 миллиарда лет тому назад подразумевает наличие стимула, подействовавшего таким образом, что материя сгустилась и образовала новорожденную звезду — Солнце. Таким стимулом мог быть взрыв сверхновой на достаточно близком расстоянии от газопылевой туманности, в которой впоследствии оно и родилось. Такие звезды второго поколения во время взрывного превращения реализуют мечты алхимика — порождают тяжелые элементы золото, платину, а также трансурановые элементы. Наша планета Земля и астероиды по химическому составу соответствуют этому предположению.

Альтернативой является воздействие опять же близкой звезды иного типа, не взрывной, как сверхновая, а принадлежащей к асимптотической ветви гигантов (АВГ) на диаграмме Герцшпрунга-Рессела. Кстати, Солнце в своей звездной эволюции тоже станет красным гигантом через миллиарды лет! Такие гиганты обладают мощными звездными ветрами — они источают плазму с огромной скоростью и интенсивностью, что оказывает сильное влияние на окружающую материальную среду.

Ученые Алан Босс (Alan Boss) и Сандра Кейзер (Sandra Keiser), астрономы из Института Карнеги (Вашингтон, США), попытались решить проблему, проводя модельные расчеты распределения материи, внесенной взрывом сверхновой либо могучим звездным ветром красного гиганта в область возникновения будущей Солнечной системы. Астрофизикам известно, что определенные радиоактивные изотопы веществ, порожденные сверхновыми звездами или красными гигантами, существенно отличаются по концентрации от таковых, имеющихся в наличии в нашей Солнечной системе. Прежде всего, это изотоп железа-60, для которого период полураспада равен 2,6 миллиона лет, и продукты его распада.

Итак, интересующий нас изотоп железа-60 возникает только в термоядерном синтезе в существенном количестве. И сверхновые звезды, и звезды АВГ способны порождать его, но моделирование показало, что преимущество за сверхновыми, потому что ударный фронт АВГ-звезд слишком медленный и массивный в сравнении с ударной волной от взрыва первых. Ударная волна красного гиганта привнесла бы железо-60 только на периферию протопланетного облака, но не смогла бы проникнуть в его средину.

Но, согласно исследованиям, распределение железа-60 в центре протопланетного облака (а впоследствии, как полагают, и на Земле) совпадает с распределением этого изотопа в метеоритах. Расчеты свидетельствуют, что взрывная волна сгенерировала направленные к центру системы локальные потоки, проникшие к центру системы таким образом, что образовалось неравномерное присутствие ряда тяжелых элементов на планетных телах, которые вращаются сегодня вокруг Солнца. Также модель показала, что после воздействия стимула коллапс газопылевой туманности начался лишь через 100 тысяч лет, когда возникла протозвезда, впоследствии сформировавшая Солнце.

Авторы всех этих построений придерживаются той точки зрения, что именно сверхновая звезда была стимулом порождения Солнечной системы, а не звезда асимптотического ряда гигантов, воздействие которой не могло иметь такой избирательности в "нагрузке изотопами" планет и малых тел Солнечной системы.

Читайте также: Почему Земля стала такой сухой?

Если вспомнить гравитационное моделирование эволюции звезды типа Солнца, то оно ранее казалось чрезвычайно простым: чисто гравитационное сжатие могло породить Солнце из протопланетной туманности за считаные тысячи лет, а также и планеты, причем безо всякой дополнительной стимуляции внешними процессами. Однако наличие в Солнечной системе аномально высокого количества золота и урана приводит к необходимости привлечения близких взрывов сверхновых, способных обеспечить эту особенность изотопного состава. А сроки образования протозвезды, оцениваемые в 0,1 миллиона лет, могут казаться даже слишком затянутыми.

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"