Возможно, разгадана одна из загадок Солнечной системы

От буйства Солнца планеты перекосило

Астрофизик из Франции предложил интересное объяснение одной аномалии планет Солнечной системы. Они все выстроены в одной плоскости, но плоскость эта слегка наклонена по отношению к солнечному экватору. Ученый считает, что это результат "хулиганского" поведения Солнца на ранних этапах его эволюции. Тогда оно любило излучать релятивистские струи.

Фото:

Что и говорить, все существующие ныне во Вселенной звезды когда-то были молодым и озорными. Небесные тела, которые ныне ведут себя как и положено степенным и почтенным светилам, в молодости хулиганили почем зря, совершенно не заботясь о том, как это скажется на "здоровье" окружающих их планет. И совершенно очевидно, что следы "гулянок" буйной "звездной молодежи" до сих пор озадачивают астрофизиков, поскольку в любой планетной системе можно найти вызванные ими отклонения от нормы.

Солнце, следует заметить, в своем "подростковом" возрасте тоже не было подарком. Скорее всего, его формирование сопровождалось весьма обычными в этом случае катаклизмами, а именно — испусканием джетов. Напомним, что джетами или релятивистскими струями ученые называют потоки плазмы, вырывающиеся из центров различных галактических объектов — черных дыр, радиогалактик, квазаров и нейтронных звезд. Недавно же астрономам удалось доказать, что подобное "безобразие" наблюдается и на начальных стадиях звездообразования.

В апреле этого года космическому телескопу Spitzer удалось разглядеть сквозь плотную пылевую завесу вокруг рождающейся звезды одно интересное явление. Предметом исследования астрономов был объект Хербига-Аро-34, представляющий собой весьма слабо светящуюся точку с "выстреливающим" из нее единственным джетом. Этот объект был замечен в созвездии Ориона, а расстояние от нас до него составило 1,4 тысяч световых лет.

Столь необычный вид наблюдаемого объекта свидетельствовал о том, что в его центре недавно родилась звезда. Именно "новорожденная" и хулиганила на полную катушку, обстреливая все вокруг себя релятивистскими струями плазмы. Подобные джеты, состоящие из ускоренного вещества, судя по всему, всегда сопровождают раннюю стадию звездообразования.

Природа их такова: как известно, любая звезда рождается в результате гравитационного сжатия протозвездного облака, состоящего из пыли и газа. Однако, по мере возрастания сжатия из центральной части облака начинают вырываться те самые сверхзвуковые джеты. Именно они, кстати, помогают облаку притормозить свое вращение. Далее из выпадающего на молодую звезду вещества образуется диск, и джеты, симметрично вылетающие из его центральной части, делают данный объект со стороны похожим на вращающуюся юлу.

Правда, в типичном случае подобное "хулиганство" длится недолго. Как только сжатие вещества достигает определенных значений и в звезде начинают идти термоядерные реакции, поток джетов иссякает, а диск истончается. Традиционно считается, что именно тогда и начинается формирование в нем сгустков разной величины, которые после могут превратиться в планеты. Однако есть предположения, что даже тогда, когда этот процесс начинается, звезда все-таки еще может исторгать релятивистские струи — самые последние и уже достаточно слабые.

Многочисленные наблюдения, сделанные при помощи космического телескопа "Хаббл" показали, что некоторые молодые звезды, уже обладающие хорошо заметными протопланетными дисками, продолжают время от времени "выстреливать" такими струями, причем исключительно из районов своих полюсов. Бывает так, что эти джетыразличаются по массе — тот, что идет от, например, северного полюса может быть вдвое мощнее того, что параллельно исходит от южного. Итогом такой неравномерности является небольшое смещение светила в сторону, противоположную направлению выброса самой сильной струи.

По расчетам астрофизиков, даже в этом случае при небольших миграциях звезды молодой протопланетный диск в целом остается на месте. Однако для планет этот "маятник" даром не проходит. Согласно моделированию, после того, когда их формирование заканчивается, они должны быть слегка наклонены по отношению к экватору своего "буйного" светила.

Именно этих "последышей" астрофизик Фатхи Намоуни из Университета Ниццы (Франция) и обвиняет в создании одной аномалии Солнечной системы, объяснить которую пытаются уже многие поколения астрономов. Давно известно, что все планеты, вращающиеся вокруг Солнца, выстроены в одной плоскости, но плоскость эта слегка наклонена по отношению к солнечному экватору. Это отклонение составляет примерно шесть градусов. Почему же такое случилось? Ведь исходя из теоретических расчетов, подобного смещения вовсе не должно быть.

Г-н Намуони построил компьютерную модель эволюции Солнечной системы на ранних этапах ее развития. При этом исследователь ввел в нее возможность испускания Солнцем неравномерных джетов со своих разных полюсов. Астрофизик также учел еще одно обстоятельство: из-за того, что местоположение магнитных полюсов звезды периодически меняется на противоположное (то есть северный полюс становится южным, а потом — наоборот), то периодически должно изменяться и направление самых мощных выбросов плазмы.

В рамках тестирования своей модели г-н Намуони провел более 2 тысяч симуляций орбит Юпитера и Сатурна. Эти газовые гиганты привлекли внимание астрофизика потому, что они уже примерно 4,5 миллиарда лет содержат большую часть планетной массы в нашей системе, и, кроме того, именно эти исполины во многом определяют движение других планет (по крайней мере, так было на ранних этапах эволюции). Полученные результаты полностью подтвердили предположение ученого — в 80 процентах случаев именно джеты, бьющие из солнечных полюсов, раскачивали молодую тогда еще звезду, что и породило вышеописанную аномалию. А отклонение Юпитера и Сатурна, в свою очередь, заставляли и другие планеты "скособочиться" на те самые шесть градусов.

Впрочем, сам Фатхи Намуони утверждает, что все это пока что модельные построения, которые говорят лишь о возможности такого сценария развития Солнечной системы. Но это вовсе не значит, что именно так все и было. Во-первых, не совсем понятно, испускала ли наша звезда джеты с обоих полюсов во время формирования планет. То, что наблюдал "Хаббл", относилось к звездам, отличающимся от нашего светила по различным характеристикам, поэтому прямая аналогия здесь может быть и не совсем уместна.

Кроме того, пока еще не известен сам механизм выбросов этих "поздних" джетов в районе магнитных полюсов молодых звезд. И то, почему они ассиметричны, тоже непонятно. Поэтому назвать объяснение Намуони исчерпывающим нельзя — возможно, было простое совпадение, и джеты, а также раскачивание звезды тут совершенно не причем. Но если его идея верна, то это можно легко доказать — тогда похожий наклон планет должен быть практически во всех планетарных системах Вселенной. Так что работы у космических телескопов, судя по всему, существенно прибавится…

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"