Подобных солнечных систем, скорее всего, меньшинство в галактике, утверждает разработчик модели Эдвард Томмес из Университета Гвельфа в Онтарио, Канада. Ели бы хотя бы 1% из сотен миллиардов звёзд Млечного Пути имел планету земной группы со стабильной орбитой в удобной для жизни зоне, у Земли была бы большая компания.
Астрономы долгое время считали, что планеты движутся по орбите там, где сформировались - небольшие внутренние планеты ближе к звезде, газовые гиганты в середине, а менее крупные ледяные гиганты, такие как Нептун, к краю от протопланетного диска газа и пыли, до того как он рассеивается.
Однако открытие 'горячих Юпитеров' – газовых гигантов, движущихся по орбите ближе к звёздам – с 1995 года представило весомое доказательство того, что планеты способны мигрировать.
Чтобы понять, почему планетарные системы различаются, Томмес совместно с коллегами решил выяснить, как эволюционируют различные типы протопланетных дисков с течением времени.
Сложные взаимодействия
Томммес поделил диски на серию колец, показав взаимодействие между планетами в отдельности.
Учёные использовали 100 различных комплектов свойств для дисков – варьируя массу диска от 1% до 10% от массы Солнца, то же самое по отношению к вязкости.
Выяснилось, что диски с большей массой и вязкостью производят два или более газовых гиганта, которые мигрируют вовнутрь по направлению к звезде. Диски с меньшей массой распадаются быстрее, производя большее количество малых планет, которые сталкиваются друг с другом после того, как диск распадается.
Меньше миграции
Только в нескольких промежуточных случаях – в шести из 100 – модель произвела газовые гиганты, находящиеся примерно на том же расстоянии от модельной звезды размером с Солнце, как Юпитер от нашего Солнца. И лишь в одном случае газовые гиганты напоминали Юпитер и Сатурн.
Однако, по словам Томмеса, модель не способна создать точный фрагмент планетарных систем в галактике, подобных солнечной. Основная причина в том, что формирование планет – это хаотический процесс, а начальные условия диска слишком мало изучены.
Другие учёные уверены, что новое исследование - важный шаг вперёд, называя технику Томмеса прорывом.
Но есть и предостережения, касающиеся того, что модели требуется значительная доработка перед тем, как она сможет давать твёрдые оценки типам планетарных систем.
(Колонки слева направо) 1.Типичный диск, который производит газовые гиганты. 2.‘Тот самый’ диск, способный вырастить Солнечную Систему. 3.Типичный диск, который не производит газовые гиганты.