Ученые считают, что обнаружили строительный блок для крупнейших планет

Как ни странно, в первую очередь в Солнечной системе образовались самые большие планеты. Юпитер и Сатурн в основном состоят из водорода и гелия, по-видимому, они накопили свои газы перед тем, как солнечная туманность рассеялась. Наблюдения молодых звездных систем показывают, что газовые диски, формирующие планеты, существуют от 1 до 10 миллионов лет, а это означает, что газовые планеты-гиганты в нашей Солнечной системе должны были сформироваться в течение этого времени. Для сравнения – Земле потребовалось около 30 миллионов лет для этого. Так что ускорило формирование этих планет?

Наиболее распространенная теория формирования газового гиганта гласит, что первыми сформировались ледовые и каменные ядра, размером с планету. Затем приток межзвездного газа и пыли присоединяется к растущей планете. Тем не менее, эта модель не совершенна, со своей ахиллесовой пятой: в частности, самый первый шаг в этом процессе. Для накопления массивной атмосферы требуется твердое ядро примерно в 10 раз больше массы Земли. Тем не менее, эти большие объекты, сродни Урану и Нептуну, сформировались всего за несколько миллионов лет.

Новые расчеты команды исследователей показывают, что ядра Юпитера и Сатурна могли образоваться в пределах 10 миллионов лет, если бы они росли постепенно, накапливая «планетарную гальку» – ледяные объекты около 0,3 метров в диаметре. Недавние исследования показали, что газ может сыграть важную роль в повышении эффективности аккреции. То есть, эти объекты, выходя на орбиту, могут выйти на протопланету и ассимилироваться с помощью газообразного встречного ветра.

В своей статье, Хал Левисон (Hal Levison), Кэтрин Кретке (Katherine Kretke) и Мартин Дункан (Martin Duncan) показывают, что аккреция «гальки» может происходить в наблюдаемой структуре Солнечной системы до тех пор, пока она формируется достаточно медленно, и растущие планеты имеют возможность гравитационно взаимодействовать друг с другом.

"Насколько я знаю, это первая модель, которая воспроизводит структуру внешней Солнечной системы с двумя газовыми гигантами, двумя ледяными гигантами (Уран и Нептун) и нетронутым поясом Койпера", говорит Левинсон.