Планетезимали — небольшие небесные тела, существовавшие в начале истории Солнечной системы. Ученые считают, что большинство из них затем стали материалом для создания планет или были выброшены далеко в космос. Но некоторые из них могли сохраниться до наших дней.
Откуда в астрономии появились планетезимали?
Слово «планетезималь» образовалось в результате составления слов planet — «планета» и «infinitesimal» — бесконечно мало. Впервые его применили в научной литературе Томас Чемберлен и Форест Мультон. В 1900 году они предложили модель образования Солнечной системы, заключавшуюся в том, что когда-то рядом с нашим светилом прошла другая звезда и ее приливные силы вызвали образование двух спиральных рукавов.
Эти рукава оторвались от Солнца и начали кружить по орбите. Со временем из них путем слипания образовались большие планеты и немало малых тел, получивших название «планетезимали». За сорок лет ученые доказали, что образование планет по модели Чемберлена — Мультона невозможно, но идея слипания пыли в небольшие тела им так понравилась, что они ввели новое слово в научный оборот.
Физика планетезималей
Современная планетология определяет планетезималь как небесное тело, образующееся на орбите вокруг молодой звезды вследствие слипания частиц пыли. Последняя представляет собой кусочки силикатных пород или кристаллики льда, образованные в результате взрыва сверхновой.
На начальной стадии образования планетезималей главную роль играют броуновское движение и турбулентность. Они рождаются как небольшие вихри в протопланетном диске, которые очень медленно уплотняются. На этой стадии слипание частиц малозаметно и носит случайный характер.
Но по мере того, как к этим турбулентностям привлекается все больше частиц, их масса растет. Как только размер планетезималей достигает километра, гравитационные силы становятся достаточно мощными, чтобы под их действием сформировалось твердое, но рыхлое тело, на поверхность которого продолжают падать пылинки.
Часть планетезималей в конце концов рассеивается, часть — вырастает до размеров протопланеты, и в ее глубинах начинается процесс дифференциации, когда более тяжелые элементы образуют ядро, а более легкие — кору. Также на этой стадии происходит много столкновений, приводящих к быстрому росту небесных тел.
Эволюция ранней Солнечной системы
С планетезималями связано немало событий, происходивших в ранней Солнечной системе. Например, недавно ученые предположили, что карликовая планета Церера могла образоваться из планетезималей за орбитой Сатурна, а затем мигрировать ближе к Солнцу.
Гипотетическое небесное тело под названием Тея, столкновение с которым Земли привело к образованию Луны, также могло быть уцелевшей планетезималью. Приблизительно 3,8 млрд лет назад произошла последняя серия масштабных столкновений крупных объектов, известная как Поздняя тяжелая бомбардировка. Считается, что с тех пор планетезималей, по крайней мере, во внутренней Солнечной системе, практически не осталось.
Кандидаты в планетезимали
Несмотря на это, вдали от Солнца планетезимали могли сохраниться. Ученые очень хотели бы на них посмотреть, поскольку они «законсервировали» химическую композицию ранней Солнечной системы.
Кандидатами в планетезимали считаются многие объекты. К таковым относится, в частности, койпероид Аррокот, который автоматический зонд New Horizons исследовал в начале 2019-го после своей встречи с Плутоном. Этот объект имеет размеры 31х19х14 км. Он словно слеплен из двух отдельных кусков, напоминающих снежки. Именно так, по мнению ученых, должен выглядеть процесс объединения планетезималей.
Ищут реликты ранней Солнечной системы и среди астероидов Главного пояса. К примеру, кандидатами в планетезимали являются Веста и Антиопа. Но для уточнения этой гипотезы следует подробно изучить их химический состав.
Вы можете узнать больше об околоземном пространстве, заглянув в наш раздел «Знания о космосе».
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t. me/ustmagazine
