Когда солнце сдуло солнечную туманность?
AstroNews.ru - 16 Июля 2022 20:12:24
Около 5 миллиардов лет назад наш район галактики представлял собой туманность, состоящую из газообразного водорода и некоторого количества пыли. Это послужило зачатком того, что впоследствии стало нашей Солнечной системой. Каким-то образом часть этого молекулярного облака начала нагромождаться сама на себя. Возможно, пролетающая мимо звезда послала ударные волны и пульсации через пыль и заставила ее сжаться. Или, может быть, это сделала близлежащая сверхновая звезда. Что бы ни произошло, это положило начало процессу рождения протозвезды, которая в итоге стала Солнцем.
Во время своего рождения Солнце прошло через так называемую фазу Таури. Оно выбрасывало в космос чрезвычайно горячие ветры, наполненные протонами и нейтральными атомами гелия. В то же время часть вещества продолжала падать на звезду.
Пока все это происходило, облако находилось в движении и сплющивалось, как блин. Представьте, что это аккреционный диск, подающий материал в центр, где формировалась звезда. Оно было наполнено не только семенами планет, но и магнитным полем. В этом активном диске и сформировались планеты. Вначале они представляли собой комки пыли, которые прилипали друг к другу и превращались в камни размером с гальку. Эти камни сталкивались друг с другом, образуя все более крупные скопления, называемые планетезималями. Те, в свою очередь, сталкиваются и образуют планеты. Таков краткий обзор формирования Солнечной системы. Но чтобы получить более подробную информацию, ученые должны копнуть глубже.
Что же произошло с остальной частью туманности после рождения планет? В 2017 году ученый-планетолог Хуапей Ванг и его соавторы сообщили о своих исследованиях метеоритов, относящихся к тому времени. Они обнаружили, что солнечная туманность очистилась примерно через четыре миллиона лет после образования Солнечной системы.
На породах, сформировавшихся в туманности, должен быть магнитный отпечаток, отражающий магнитные поля того времени. Те породы, которые образовались после рассеивания туманности, не могут похвастаться большим (или каким-либо) магнитным отпечатком. Они фиксируют магнетизм (или его отсутствие) того времени и места.
Команда учёных изучала метеориты, найденные в Антарктиде в конце 1977/78 и в 2008 годах. Эти породы состоят из первобытного материала под названием «углеродистый хондрит», который сформировался в начале истории Солнечной системы. Команда сосредоточилась на магнетите (минерал оксида железа), обнаруженном в каждом образце. Магнетит «записывает» так называемую «остаточную намагниченность», вызванную присутствием местного поля. Затем они провели сравнение с другими палеомагнитными исследованиями некоторых пород, называемых «ангритами», которые не были намагничены. Предположительно, они образовались после того, как солнечная туманность (и присущие ей магнитные поля) рассеялась.
Дальнейший анализ позволил определить временные рамки очищения внутренней и внешней Солнечной системы. Для внутренней области команда обнаружила, что рассеивание туманности произошло примерно через 3,7 миллиона лет после образования Солнечной системы. Внешней же потребовалось еще 1,5 миллиона лет.
Идея использования горных пород для «датировки» солнечной туманности и ее рассеивания имеет последствия для протопланетных дисков вокруг других звезд. Она предполагает, что большинство таких дисков проходят через двухмасштабную эволюцию. В сочетании с предыдущими работами, показывающими, что протопланетные диски имеют субструктуры, мы получаем более глубокое понимание хаотических условий вскоре после рождения нашего Солнца и планет.