Группа учёных из университетов Байрёйта, Берна и Мичигана во главе с доктором наук Института астрономии и географии Высшей технической школы Цюриха Тимом Лихтенбергом (Tim Lichtenberg) разработала интересную модель симулятора формирования планет на ранних этапах жизни звёздной системы.
Как считается, планеты образовывались из протопланетного диска вокруг молодой звезды. В протопланетном диске из пыли и газа постепенно формировались крупные тела ― так называемые планетезимали. Это каменные глыбы с определённой долей льда. Постепенно они образовывали зародыши планет и со временем превратились в планеты. Исходя из этой теории, вся вода на Земле привнесена вместе с планетезималями. Если бы вся доступная «зародышевая» вода попала на Землю, наша планета оказалась бы одним сплошным глубочайшим океаном, который постепенно покрылся бы льдом и оставался таким до скончания времён. Никакая жизнь в нашем понимании на такой планете не могла бы возникнуть. Не было бы углеродных циклов, которые бы создали атмосферу и приемлемые для разнообразной жизни климатические условия. Так что же пошло не так?
Слева планета формируется «высушенными» камнями ― земного типа, справа с обилием льда ― планета-океан (Thibaut Roger)
По мнению учёных, которое они воплотили в компьютерной модели, много или мало воды на планетах в системе зависит от первоначальной массы звезды. Если в начале формирования системы звёздная масса выше определённого предела, то в окружающее её пространство выбрасывается значительное количество такого радиоактивного материала, как алюминий-26 (Al-26). Чем больше этого распадающегося и выделяющего в процессе тепло вещества в формирующейся звёздной системе, тем жарче в протопланетном диске. Соответственно, планетезимали лишатся значительного объёма льда и сформируют планеты с шансом появления обширных участков суши со всеми вытекающими из этого последствиями. Если масса молодой звезды будет недостаточной, выброса алюминия-26 будет мало, и камни в протопланетном диске не будут терять лёд, что приведёт к избыточному скоплению влаги на планетных телах. В такой системе вокруг звезды будут вращаться планеты-океаны.
Ожидается, что представленная модель формирования водного баланса на планетах в зарождающихся звёздных системах поможет в поисках планет земного типа вне Солнечной системы. Учёным ещё предстоит дать ответы на вопрос, как в подобной модели описать формирование гигантских планет подобно Юпитеру. Но представление о том, по каким признакам найти планету земного типа, стало немного чётче.
