Сортировочная фабрика Юпитера: как один барьер создал разнообразие миров

 
Рождение Солнечной системы представляется как хаотичный процесс слипания частиц в общем газопылевом облаке. В итоге из одного «теста» получаются разные планеты. Но реальность оказалась куда интереснее и организованнее. Исследование Института Макса Планка показывает, что ключевую роль в этом сыграл не слепой хаос, а вполне конкретный конвейер – зона сразу за орбитой Юпитера.
 
Примерно через 2-4 миллиона лет после рождения Солнца молодой Юпитер уже набрал значительную массу. Он расчистил в протопланетном диске заметный зазор, а сразу за своей орбитой создал кольцо повышенного давления газа – так называемую ловушку для пыли. В эту зону, как в естественный накопитель, стекалось огромное количество дрейфующего материала.
 
Однако, важно не то, что там просто собирался мусор, а то, как эта ловушка работала. Это был своего рода распределительный завод с меняющейся рецептурой. Крупные, более прочные фракции и комки там застревали эффективнее, чем мелкая пыль, которая легко просачивалась дальше, к Солнцу. Со временем состав материала в этой зоне менялся: поступали новые потоки, а пропорции тонких хрупких частиц и более стабильных минеральных включений сдвигались.
 

 
Сначала конвейер штамповал планетезимали из одних элементов, затем – из других. в результате в одном и том же регионе за пару миллионов лет родилось несколько поколений космических тел с заметно разным химическим составом.
 
Компьютерные симуляции точно воспроизвела характеристики шести известных групп углеродистых хондритов – тех самых метеоритов, которые доносят до нас информацию о самых ранних этапах Солнечной системы. Некоторые из них почти полностью состоят из мелкой крошащейся матрицы, другие богаты прочными включениями. Раньше такое структурное разнообразие казалось загадкой, как будто материал собирали в совершенно разных уголках диска. Оказалось, хватило одного удачно расположенного барьера.
 
Это открытие красиво решает сразу несколько вопросов. Во-первых, оно объясняет, почему метеориты из одной большой семьи так сильно отличаются, хотя формировались примерно в одну эпоху. Во-вторых, показывает, что планетообразование – не случайный процесс «кто с кем столкнется», а довольно упорядоченный, где гигантские планеты выступают архитекторами и сортировщиками вещества.
 
Получается, разнообразие миров в нашей системе – это во многом заслуга вовремя появившегося Юпитера, который организовал локальную зону обогащения и позволил космическому материалу «вызревать» в разных пропорциях на протяжении миллионов лет. Без него газопылевой диск рисковал остаться слишком однородным или, наоборот, слишком быстро обеднеть.