Планетезималі — невеликі небесні тіла, що існували на початку історії Сонячної системи. Вчені вважають, що більшість їх потім стала матеріалом для створення планет чи була викинута далеко у космос. Але деякі з них могли зберегтися до наших днів.
Звідки в астрономії з’явилися планетезималі?
Слово «планетезималь» утворилося внаслідок складання слів planet — «планета» й «infinitesimal» — нескінченно мала. Вперше його застосували в науковій літературі Томас Чемберлен і Форест Мультон. 1900 року вони запропонували модель утворення Сонячної системи, яка полягала в тому, що колись поруч із нашим світилом пройшла інша зоря, і її припливні сили викликали утворення двох спіральних рукавів.
Ці рукави відірвалися від Сонця та почали кружляти орбітою. З часом із них шляхом злипання утворилися великі планети та чимало малих тіл, що отримали назву «планетезималі». За сорок років вчені довели, що утворення планет за моделлю Чемберлена — Мультона неможливе, але ідея злипання пилу в невеликі тіла їм так сподобалася, що вони ввели нове слово у науковий обіг.
Фізика планетезималей
Сучасна планетологія визначає планетезималь як небесне тіло, що утворюється на орбіті навколо молодої зорі внаслідок злипання частинок пилу. Останній переважно являє собою шматочки силікатних порід або кристалики криги, утворені внаслідок вибуху наднової.
На початковій стадії утворення планетезималей головну роль відіграють броунівський рух і турбулентність. Вони народжуються як невеликі вихори у протопланетному диску, що дуже повільно ущільнюються. На цій стадії злипання частинок малопомітне і має випадковий характер.
Але у міру того, як до цих турбулентностей залучається все більше частинок, їхня маса зростає. Як тільки розмір планетезималей сягає кілометра, гравітаційні сили стають достатньо потужними, щоб під їхньою дією сформувалося тверде, але пухке тіло, на поверхню якого продовжують падати порошинки.
Частина планетезималей зрештою розсіюється, частина — виростає до розмірів протопланети, й у її глибинах починається процес диференціації, коли важчі елементи утворюють ядро, а легші — кору. Також на цій стадії відбувається багато зіткнень, які призводять до швидкого росту небесних тіл.
Еволюція ранньої Сонячної системи
З планетезималями пов’язано чимало подій, що відбувались у ранній Сонячній системі. Наприклад, нещодавно вчені припустили, що карликова планета Церера могла утворитися з планетезималей за орбітою Сатурна, а потім мігрувати ближче до Сонця.
Гіпотетичне небесне тіло під назвою Тея, зіткнення з яким Землі призвело до утворення Місяця, також могло бути вцілілою планетезималлю. Приблизно 3,8 млрд років тому відбулась остання серія масштабних зіткнень великих об’єктів, відома як Пізнє важке бомбардування. Вважається, що відтоді планетезималей, принаймні у внутрішній Сонячній системі, практично не залишилося.
Кандидати у планетезималі
Попри це, вдалині від Сонця планетезималі могли зберегтися. Вчені дуже хотіли б на них подивитися, оскільки вони «законсервували» в собі хімічну композицію ранньої Сонячної системи.
Кандидатами у планетезималі вважається багато об’єктів. До таких належить, зокрема, койпероїд Аррокот, який автоматичний зонд New Horizons дослідив на початку 2019 року після своєї зустрічі з Плутоном. Цей об’єкт має розміри 31×19×14 км. Він ніби зліплений із двох окремих шматків, що нагадують сніжки. Саме таким, на думку вчених, має бути процес об’єднання планетезималей.
Шукають релікти ранньої Сонячної системи й серед астероїдів Головного поясу. Наприклад, кандидатами у планетезималі є Веста й Антіопа. Але для уточнення цієї гіпотези треба докладно вивчити їхній хімічний склад.
Ви можете дізнатися більше про навколоземний простір, зазирнувши у наш розділ «Знання про космос».
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
