Протопланета
Протоплане́та — это планетарный эмбрион, молодая планета, в протопланетных дисках подвергающаяся аккреции более мелкими кусками космических пород. Протопланеты образовались из планетезималей километровых размеров, гравитационно притягивавшихся и сталкивавшихся друг с другом. В соответствии с теорией формирования планет, протопланеты вносили небольшие возмущения в орбиты друг друга и в результате сталкивались, постепенно образуя крупные планеты[1][2][3].
Существует гипотеза, которая гласит, что Земля была образована вследствие столкновения двух протопланет[4]. Другая гипотеза, развиваемая Б. Л. Личковым, подразумевала, что планета появилась в процессе превращения крупного астероида (протопланеты)[5].
Науке известны лишь 3 сохранившиеся протопланеты в Солнечной системе — (1) Церера, (4) Веста и 2 Паллада[2][6].
Возникновение[править]
Согласно гипотезе планетезималей, выдвинутой В. С. Сафроновым в СССР и Молтоном с Чемберленом в США, при формировании планетной системы существует протопланетный диск с материалами туманностей, из которых происходит система. Этот материал постепенно стягивается под действием силы тяжести, образуя небольшие куски. Эти куски становятся всё больше и больше, пока не образуют планетезимали. Некоторые из растущих планетезималей впоследствии становятся протопланетами. Некоторые протопланеты продолжают сталкиваться и расти, пока не образуют планеты, в то время как другие остаются такого же размера. Их видоизменение зависит от величины — известные протопланеты, вероятно, сохранили свой вид со времен формирования Солнечной системы благодаря размерам, в отличие от меньших протопланет, сформировавших планеты[7][3][8].
Поскольку газовые гиганты представляют собой газовые шары с жидким ядром, может показаться невероятным, что они были сформированы астероидоподобными объектами — планетезималями или протопланетами. Так, планетезимали сформировали ядро газообразных планет, которое расплавилось, когда было создано достаточно тепла[7].
По мере превращения протопланет в планеты, некоторые их части таяли из-за радиоактивности, гравитационного воздействия и столкновений. Там, где объекты расплавились, состав планет изменился. Более тяжёлые элементы погружались под воду, образуя ядра планет, а более легкие — поднимались на поверхность. Этот процесс называется планетарной дифференциацией и объясняет, почему планеты имеют тяжелые ядра. Астрономы обнаружили, что некоторые астероиды дифференцировались, поэтому их ядра тяжелее поверхности[3].
Солнечная система[править]
Предполагается, что столкновения планетезималей породило несколько сотен планетарных эмбрионов. Такие зародыши были похожи на Цереру и Плутон: их масса составляла 1022 — 1023 кг, а диаметр — несколько тысяч километров. На протяжении сотен миллионов лет они сталкивались друг с другом, в результате чего их размер увеличивался, а количество уменьшалось. Детали этого процесса неизвестны, но его делят на три стадии (три поколения протопланет, где первое — наименьшие по размеру объекты, второе — наибольшие). В конце концов осталось лишь несколько зародышей планет, которые, столкнувшись, соединились в полноценные планеты[6].
Существует три главных подхода к определению возникновения планет земельной группы:
- Наращивание массы планеты путем аккумуляции планетезималей (и метеоритов) до современных размеров, в результате чего постепенно произошла структуризация планет на ядро, мантию и кору (но не у всех планет). Иногда добавляется идея о том, что в ближней, внутренней зоне Солнечной системы, то есть до линии льда, под влиянием солнечного излучения и ветра газ протопланетного диска рассеялся, соответственно планеты земной группы получили мало водорода и гелия.
- Образование планет земной группы по типу планет-гигантов. Но затем планеты земной группы потеряли свои газовые оболочки под воздействием Солнца, которое их рассеяло. Соответственно, железосиликатные ядра этих протопланет-гигантов превратились в самостоятельные планеты уже небольшой величины. Расслоение на железные ядра и прочные силикатные оболочки предотвратило их взрывной распад.
- Влияние Юпитера и Сатурна на формирование планет земной группы, поскольку первые забрали весь газ, но подтолкнули планетезимали ближе к Солнцу, в результате чего планетам земной группы удалось собрать всю массу[9].
Модель ударного формирования Луны предполагает, что Луна сформировалась при колоссальном столкновении гипотетической протопланеты Тейи с Землёй в ранней истории Солнечной системы[4].
Известные протопланеты[править]
В Солнечной системе насчитывают три протопланеты — (1) Церера, (4) Веста и 2 Паллада[6][2]. К протопланетам также относят и карликовые планеты пояса Койпера[8].
В 2013 году было проведено наблюдение протопланеты, формирующейся в газопылевом облаке звезды HD 100546. Предполагается, что в будущем она будет подобна Юпитеру[10].
В 2022 году открыта протопланета AB Aur b, находящаяся в системе AB Возничего[11].
См. также[править]
Источники[править]
- ↑ Космогония. Проверено 8 ноября 2023.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2 Pallas, the Asteroid with Protoplanetary Attitude: Big Pic. Проверено 8 ноября 2023.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 Protoplanets. Проверено 8 ноября 2023.
- ↑ 4,0 4,1 Rothery D. A., Gilmour I., McBride N., Anand M., 2018, с. 56
- ↑ Личков Борис Леонидович. Проверено 8 ноября 2023.
- ↑ 6,0 6,1 6,2 Rothery D. A., Gilmour I., McBride N., Anand M., 2018, с. 57
- ↑ 7,0 7,1 Planetesimals. Проверено 8 ноября 2023.
- ↑ 8,0 8,1 Protoplanet frozen in time. Проверено 8 ноября 2023.
- ↑ [https://www.socionauki.ru/upload/socionauki.ru/book/files/big_his_2/096-111.pdf Образование системы протопланет]. Проверено 8 ноября 2023.
- ↑ The Birth of a Giant Planet?. Проверено 8 ноября 2023.
- ↑ UV-Optical Emission of AB Aur b is Consistent with Scattered Stellar Light. Проверено 8 ноября 2023.
Литература[править]
- Rothery D. A., Gilmour I., McBride N., Anand M. An Introduction to the Solar System. — Cambridge University Press, 2018. — 440 с. — ISBN 978-1-108-43084-5.
|
Одним из источников этой статьи является статья в википроекте «Рувики» («Багопедия», «ruwiki.ru») под названием «Участник:Jedima/Черновик20», находящаяся по адресу:
«https://ru.ruwiki.ru/wiki/Участник:Jedima/Черновик20» Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. |