Солнце заподозрили в уничтожении суперземли

Астрономы из Университета Невады (США) дали объяснение ряду странных особенностей Солнечной системы, а также выдвинули предположение, что в прошлом внутри орбиты Меркурия могла сформироваться суперземля, впоследствии поглощённая Солнцем. Статья с исследованием направлена на публикацию в Astrophysical Journal, а с его препринтом можно ознакомиться на сайте Корнелльского университета.

 До 2009 года астрономам казалось, что Солнечная система устроена сравнительно стандартно, так же, как и другие планетные системы. Поэтому отсутствие планет или астероидов в пространстве между Меркурием и Солнцем не вызывало вопросов и считалось нормальным. Однако наблюдения космического телескопа "Кеплер" в 2009–2013 годах опровергли это мнение. Наблюдаемые им экзопланетные системы у других звёзд очень часто показывают, что на таком удалении от светила находятся крупные планеты, часто сразу несколько. К тому же было установлено, что в нашей системе по неизвестным причинам отсутствует весьма распространённый класс планет — суперземли — твёрдые планеты в несколько раз больше и тяжелее Земли. Зато у нас присутствует сразу четыре планеты необычайно малых (по меркам других систем) размеров — Земля, Меркурий, Венера и Марс.

Чтобы прояснить причины этих двух странных особенностей Солнечной системы, команда американских астрономов провела расчёты различных сценариев её развития. У них получилось, что практически в любом правдоподобном варианте область между Меркурием и Солнцем должна быть насыщена либо планетами, либо множеством мелких небесных тел. Есть лишь один вариант развития событий, который может быть совместим с наблюдаемым сегодня полным отсутствием там тел значимых размеров. В таком сценарии в этой части системы сформировалась классическая суперземля, которая поглотила столько материала протопланетного диска, что на формирование других крупных твёрдых планет рядом с ней просто не осталось вещества. Суперземля, как "пылесос", очистила своей гравитацией всю область, прилегающую к светилу, а затем куда-то пропала. Судя по отсутствию её на сегодняшний день, она должна была бесследно исчезнуть. Авторы предполагают, что эта планета могла упасть на Солнце.

Возникает вопрос о причинах миграции уже сложившейся планеты по направлению к светилу. Астрономы предполагают, что всё дело в так называемом Великом лавировании. Так называют гипотезу, согласно которой, когда Солнечной системе было от одного до десяти миллионов лет и планеты земной группы ещё не сформировались, Юпитер мигрировал с орбиты в 3,5 астрономической единицы на орбиту в 1,5 астрономической единицы, где сейчас находится Марс.

Там планета-гигант остановилась из-за взаимодействия с гравитацией Сатурна, мигрировавшего вслед за Юпитером на орбиту в 2 астрономические единицы. Затем планеты-гиганты начали медленно двигаться обратно, пока не вернулись к своей нынешней орбите в 5 астрономических единиц. По пути они оказали глубокое влияние на окружавшую их межпланетную среду, в частности, поглотили немало материи из внутренних областей протопланетного диска, из-за чего Марс получился столь маломассивным. Ну а для уже существовавшей Суперземли "прогулка" Юпитера к Солнцу и обратно могла оказаться роковой. Гравитационное взаимодействие с Юпитером заставило её мигрировать к Солнцу по спиралевидной орбите. В результате молодая суперземля погибла, оставив за собой лишь пустоту между Меркурием и Солнцем.

Как отмечают астрономы, такой сценарий потребовал сложного маневрирования целого ряда планет нашей системы. Очевидно, подобные события не являются вполне обычными у других звёзд, поэтому там суперземли выживают, отчего "Кеплер" и увидел их в большинстве экзопланетных систем.