Главная Новости Астрономы считают, что турбулентность - это базовый процесс планетообразования

Астрономы: Земля - это концентрированная пыль, но мы не знаем, как она образовалась

Трехлетняя программа Университета штата Нью-Мексико, финансируемая Национальным научным фондом и НАСА, позволит создать дорожную карту формирования планет с помощью суперкомпьютеров.

Планеты, скорее всего, образовались из одного диска

"Это исследование будет использовать мощные компьютеры для создания симуляций формирования планет и сравнить результаты с современными наблюдениями", - говорит доктор Владимр Лира, занятый в программе. - Это исследование позволит решить, какие модели описывают формирование планет с большей вероятностью".

Лира пояснил, что проект станет крупнейшим совместным исследованием за последние десятилетия. Подключены Университет Аризоны, Университет Невады в Лас-Вегасе, Университет штата Айова и Институтом SETI.

"Земля, по сути, представляет собой шар из пыли", - говорит Лира. - Мы хотим знать, как формировались планеты вокруг Солнца. Одна из подсказок заключается в том, что, хотя пространство трехмерно, Солнечная система в основном плоская, как блин: все планеты вращаются вокруг одной плоскости. Проще всего добиться такой конфигурации, если допустить, что планеты формировались из диска вокруг Солнца. А тот факт, что Юпитер и Сатурн состоят в основном из газа, подразумевает, что этот диск был диском из газа. Если мы хотим объяснить процесс планетообразования, нам нужно пояснить поведение этих газовых дисков вокруг молодых звезд".

Юная Солнечная система в представлении астрономов

Читайте Альтернативная Наука в Google News

Два основных фактора, позволяющих лучше разобраться в планетообразовании:

  • Во-первых, компьютеры стали достаточно мощными для моделирования этих систем;
  • Во-вторых, современные телескопы позволяют почти беспроблемно наблюдать формирование планет вокруг молодых звезд. Есть надежда, что наблюдения подтвердят компьютерные модели.

Звучит просто? Это не так. Есть одна проблема, которую классическая физика не решила.

"Вездесущий процесс в газе - это турбулентность. Однако турбулентность - это последняя нерешенная проблема классической физики, - поясняет Владимир Лира. -Мы не можем точно предсказать, как турбулентность поведет себя в будущем. Это связано с тем, что турбулентные системы являются хаотичными, это означает, что система очень чувствительна к начальным условиям. Отсюда возникает представление о том, что бабочка, хлопающая крыльями, способна вызвать ураган".

Именно такое непредсказуемое движение газа и пыли при формировании планет Лира и его коллеги пытаются воссоздать с помощью компьютерной модели.

«Когда солнце светит в вашей комнате, иногда вы можете видеть частицы в воздухе, и их движение беспорядочно и турбулентно", - объясняет Лира. - То же самое происходит в космосе. Мы вы оцениваем вычислительно. Именно в пыли происходит формирование планет. Как и пыль в вашей комнате, диски вокруг молодых звезд также содержат пыль. Сначала пыль концентрируется в пылевые крошки, а затем они становятся все больше и больше, пока не образуются камешки и камни. Проблема в том, что нужно найти способ собрать эти камни».

"Это не произойдет само собой, потому что одни камни слишком малы, чтобы притягивать другие камешки. У них недостаточно массы, чтобы сколлапсировать, однако турбулентность позволяет им собраться вместе и сформировать планету".

За последние 10 лет исследователи наблюдали за пылевыми дисками, которые вращаются вокруг молодых звезд. Общий вывод — мы наблюдаем космические ураганы, не более того.

"Эти вихри очень хорошо концентрируют пыль, - утверждает ученый. - Прямо сейчас мы запускаем на компьютере модель, которая показывает, что концентрация камешков в одном из таких ураганов способна достичь плотности, необходимой для их коллапса в планеты".

Исследования Лиры сосредоточены на поиске путей создания турбулентности в газовых дисках вокруг молодых звезд. Он говорит, что существует множество возможных путей возникновения турбулентности. На самом деле, их слишком много, чтобы они собрались в одну точку, поэтому и существует сотрудничество между различными университетами. Каждый узел сетевого сотрудничества будет изучать один из аспектов планетообразования. В конечном итоге они объединят свои исследования, чтобы прийти к единой теории.

Дата: 2021-05-13

Автор: Всеволод Гордиенко

Поделиться с друзьями: