Нещодавно моделюючи сонцеподібні зірки з планетарними системами, було встановлено, що система з чотирма скелястими планетами та чотирма газовими гігантами на стабільних орбітах - і лише малонаселеним зовнішнім поясом планетнихмалень - має лише 15-25% ймовірності розвитку. Хоча ви можете скептично ставитись до обгрунтованості моделі, яка ставить нашу найвідомішу планетарну систему в малоймовірний кошик, може бути певна правда в цьому висновку.
Про це моделювання було поінформовано поточною базою даних відомих екзопланет і в іншому випадку грунтується на деяких обґрунтованих припущеннях prima facie. По-перше, передбачається, що газові гіганти не здатні утворюватися в межах морозу системи - лінії, за якою сполуки водню, як вода, метан та аміак, існуватимуть як лід. Для нашої Сонячної системи ця лінія становить приблизно 2,7 астрономічних одиниць від Сонця - що знаходиться приблизно посередині поясу астероїдів.
Газові гіганти, як вважається, зможуть це зробити так далеко, оскільки для їх утворення потрібен великий об'єм твердого матеріалу (у формі льодів), який потім стає стрижнем газових гігантів. Хоча за межами лінії морозу може бути стільки ж скелястого матеріалу, як залізо, нікель та кремній, цих матеріалів недостатньо для того, щоб відігравати значну роль у формуванні планет-гігантів, і будь-які планетоматеріали, які вони можуть утворювати, гігантські або кинуті вийшов з орбіти.
Однак у межах морозу скелясті матеріали є домінуючою основою для формування планети - оскільки більшість легкого газу викидається з регіону силою зоряного вітру та інших легких сполук (таких як Н2O і CO2) підтримуються лише за рахунок вирощування в межах формування плоскихшар з більш важких матеріалів (таких як залізо, нікель і силікати). Скельні планети помітного розміру, ймовірно, сформуються в цих регіонах протягом 10-100 мільйонів років після народження зірки.
Тож, можливо, трохи парохіально, передбачається, що ви починаєте із системи з трьох регіонів - внутрішнього регіону, що утворює земну планету, регіону формування газового гіганта та зовнішнього регіону незв'язаних планетнихмалень, де сила тяжіння зірки недостатня для отримання матеріалу для участі в подальшому нарощуванні.
З цієї бази Реймонд та ін випустили набір із 152 варіантів, з яких виникла низка широких правил. По-перше, здається, що ймовірність збереження внутрішніх планет Землі дуже залежить від стабільності орбіт газових гігантів. Часто гравітаційні збурення серед газових гігантів призводять до того, що вони приймають більш ексцентричні еліптичні орбіти, які потім очищають усі земні планети - або посилають їх врізатися в зірку. Лише 40% систем зберегли більше однієї земної планети, 20% - лише одну, 40% - втратили їх усі.
Сміттєві диски з гарячим і холодним пилом були звичними явищами в системах, що дозріли, які зберігали планети земної кулі. У всіх системах первинний пил значною мірою очищається протягом перших кількох сотень мільйонів років - радіацією або планетами. Але там, де утримуються наземні планети, відбувається поповнення цього пилу - імовірно, шляхом зіткнення шліфувальних скельних планет.
Цей висновок відображений у назві статті Диски сміття як знаки формування земної планети. Якщо ця модель моделювання є точним відображенням реальності, то дискові сміття є поширеними в системах зі стабільними газовими гігантами - і, отже, стійкими земними планетами -, але вони відсутні в системах з сильно ексцентричними орбітами газових гігантів, де земні планети були очищені.
Тим не менш, Сонячна система виглядає незвично в цій схемі. Пропонується, що збурення в орбітах наших газових гігантів, що ведуть до пізньої важкої бомбардування, справді запізнювались щодо того, як зазвичай поводяться інші системи. Це дало нам надзвичайно велику кількість земних планет, що сформувалися до початку реконфігурації газового гіганта. І пізній час події, після того, як усі зіткнення, які побудували земні планети, були закінчені, очистили більшу частину дискового сміття, який, можливо, був там - крім того слабкого натяку на зодіакальне світло, яке ви могли помітити в темному небі після заходу сонця або до світанку.
Подальше читання: Реймонд та ін Сміття дисків як покажчики наземних планет.
