У каких планет не образовался бы спутник?

Ученые из ряда университетов изучили процесс образования Луны в результате столкновения Земли с протопланетным телом. Они смоделировали такое столкновение для разных экзопланет. Оказалось, что не у каждой из них при таких условиях может возникнуть спутник.

Гигантское столкновение, в котором родилась Луна
Гигантское столкновение, породившее Луну. Источник: Science.org

Моделирование гигантских столкновений

Современные ученые преимущественно разделяют мнение, что естественный спутник Земли образовался на заре ее существования в результате гигантского столкновения. Какое-то тело размером с Марс (импактор) врезалось в нашу планету. В результате этого на орбите оказалось большое количество обломков, из которых постепенно сформировалась Луна.

Ученые из университетов Рочестера, Токио и Аризоны недавно опубликовали в Nature Communications статью. В ней они исследовали, насколько такой механизм образования спутника может быть распространен в космосе. Они создали много моделей столкновения различных землеподобных тел, как каменных, так и ледяных, и посмотрели, будут ли обломки на орбите образовывать массивный объект.

Оказалось, что у каменных планет с массой в шесть масс Земли и более и ледяных тел, примерно ее размера таким образом крупный спутник образоваться не может. Этому мешает газ, в который превращается большинство обломков.

Этот газ не дает обломкам собраться вместе и тормозит их движение по орбите. В результате они быстро падают обратно на планету. В менее массивных силикатных телах при ударе улетучивается только небольшая часть материала. Поэтому из кольца остатков столкновения без проблем образуется спутник.

Зачем планете Луна

Исследование того, насколько легко образуется спутник при гигантском столкновении двух тел, очень важно в контексте теорий о возникновении жизни на Земле. Наша Луна отвечает за приливы и отливы, стабилизацию оси вращения Земли и продолжительность суток. А как было предположено недавно, и за движение литосферных плит мы можем быть благодарны ей. Поэтому многие ученые считают ее важным или даже необходимым условием для возникновения жизни на планете.

Земля может быть единственной во Вселенной колыбелью жизни именно из-за наличия спутника. Некоторые ученые предполагают, что гигантское столкновение, которое, возможно, произошло более миллиарда лет назад, было большой удачей. Другие ученые не согласны как с важностью Луны для развития жизни, так и с самим фактом гигантского столкновения.

Учитывая то, что мы знаем о планетах у других звезд, результаты моделирования неоднозначны. С одной стороны, среди открытых землеподобных объектов действительно много суперземель, но они не очень перспективны для поиска жизни.

Поэтому результаты свидетельствуют скорее в пользу неуникальности нашего спутника. Но в отсутствии его аналогов у экзопланет могут быть другие причины. Большинство их вращается вокруг меньших, чем Солнце звезд. Орбиты — не так широки, как у Земли, и гравитации местного светила гораздо легче оторвать спутник от планеты.

По материалам phys.org

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine