Планетки в темпе старой гармонии: стало понятно, как орбитальный резонанс мог поменять историю Галлактики

Новое исследование отрисовывают интригующую картину молодости нашей планетной семьи. Согласно расчетам ученых из Вузе Цинхуа, внутренние каменистые миры – Венера, Земля, Марс и гипотетичная планетка Тея (столкновение которой с Землей, предположительно, породило Луну) – вначале двигались в галлактической гармонии. Их орбиты подчинялись четкому ритму (орбитальному резонансу), информирует Live Science.

Схожий «танец» планет, когда их периоды сообщения соотносятся как целые числа (2:3 либо 3:4), возникает в юных системах, формирующихся внутри газопылевых дисков. Газовое трение нередко принуждает планетки мигрировать вовнутрь, сближая их орбиты до состояния резонанса. Хотя сегодня планетки Галлактики не размещены в серьезном резонансе (только Венера и Марс близки к соотношению 3:1), ученые издавна подразумевали, что в прошедшем ситуация могла быть другой.

Китайские астрофизики провели компьютерное моделирование. Они воссоздали раннюю Галлактику с Юпитером и Сатурном, расположенными поближе друг к другу, чем сегодня, и 4-мя каменистыми планетками: Венерой, прото-Землей, Теей и Марсом (Меркурий, возможно, сформированный позднее в столкновениях, не учитывался). Результаты оказались поразительными: в большинстве симуляций эти четыре мира стремительно входили в статичный резонансный ритм 2:3:4:6, сохраняя его миллионы лет.

Потом моделирование включило главное событие – «огромную планетарную непостоянность». Приблизительно 4,4 миллиардов годов назад, по мере рассеивания протопланетного газа, Сатурн, Уран и Нептун начали мигрировать наружу. В симуляциях этот сдвиг гигантов вызвал гравитационный хаос во внутренней системе.

Приблизительно в половине случаев итог умопомрачительно однозначно соответствовал сегодняшней конфигурации: включая столкновение Теи с Землей и практически резонансное соотношение Венеры и Марса (3,05:1) – вероятный отголосок их старой гармонии.

Проигрывание текущей картины при стартовом резонансе значит, что каменистые планетки сформировались рано – в 1-ые 10 млн лет жизни Галлактики, когда газовый диск был еще плотным. Это на 10-ки миллионов лет ранее, чем демонстрировали определенные модели.

Несет пользу знать

Ученые подразумевают, что Венера, избежавшая циклопических столкновений, как Земля и Марс, хранит в собственной мантии нетронутые эталоны вещества ранешней Галлактики. Будущие миссии сумеют это проверить.