Вчені створять дорожню карту, як формувалися планети

Університет штату Нью-Мексико концентрується на кабінетному дослідженні, яке фінансує Національний науковий фонд і НАСА. Воно спрямоване на створення дорожньої карти формування планет за допомогою суперкомп'ютерів.

Доктор Володимир Ліра, який бере участь у програмі, повідомляє, що дослідження використовуватиме потужні комп'ютери для створення симуляцій формування планет і порівняння результатів із сучасними спостереженнями. Це дасть змогу визначити, які моделі найімовірніше описують формування планет.

Проєкт стане найбільшим спільним дослідженням за останні десятиліття, до якого долучатимуться Університет Аризони, Університет Невади в Лас-Вегасі, Університет штату Айова та Інститут SETI.

Ліра пояснює, що процес формування планет пов'язаний з тим, що земля являє собою кулю з пилу. Хоча простір тривимірний, Сонячна система в основному плоска, а всі планети обертаються навколо однієї площини. Для досягнення такої конфігурації, планети, найімовірніше, формувалися з диска навколо Сонця, який був диском із газу. Якщо ми хочемо зрозуміти процес планетоутворення, нам потрібно вивчити поведінку цих газових дисків навколо молодих зірок.

Існує два головні чинники, які сприяють глибшому вивченню процесу утворення планет:

  • По-перше, на сьогоднішній день комп'ютери мають достатню потужність для моделювання цих складних систем.
  • По-друге, завдяки сучасним телескопам, ми можемо спостерігати процес формування планет навколо молодих зірок практично без проблем. Ми сподіваємося, що ці спостереження підтвердять комп'ютерні моделі.

Але це не так просто. Існує одна проблема, яку класична фізика не може вирішити.

"Турбулентність - це загальний процес у газі. Однак, це є останньою невирішеною проблемою класичної фізики", - пояснює Володимир Ліра. - "Ми не можемо точно передбачити, як турбулентність поведе себе в майбутньому. Це пов'язано з тим, що турбулентні системи є хаотичними. Це означає, що система дуже чутлива до початкових умов. Також виникає уявлення про те, що метелик, який грюкає крилами, може спричинити ураган".

Протопланетний диск згідно з сучасними уявленнямиСаме цей непередбачуваний рух газу та пилу під час формування планет, Ліра та його колеги намагаються відтворити за допомогою комп'ютерних моделей.

"Коли сонце світить у вашій кімнаті, ви можете іноді бачити частинки в повітрі, і їхній рух безладний і турбулентний", - каже Ліра. - "Те ж саме відбувається в космосі. Ми використовуємо комп'ютерні моделі для оцінки процесів, які відбуваються з пилом у дисках навколо молодих зірок, оскільки саме в цьому пилу відбувається формування планет. Спочатку пил концентрується в пилові крихти, а потім вони стають дедалі більшими та більшими, доки не утворюються камені. Проблема полягає в тому, що потрібно знайти спосіб, щоб ці камені змогли з'єднатися разом".

Формування планет не відбувається мимовільно, тому що окремі камені не досить масивні, щоб притягувати інші камені. Однак, турбулентність може зібрати їх разом і утворити планету, - говорить науковець.

За останні десять років дослідники спостерігали за пиловими дисками, які обертаються навколо молодих зірок. Деякі дослідження показали, що ці диски можуть породжувати космічні урагани, які концентрують пил і каміння разом.

"Прямо зараз ми запускаємо на комп'ютері модель, яка показує, що концентрація каміння в одному з таких ураганів може досягти необхідної для утворення планети щільності", - каже вчений.

Дослідження Ліри спрямовані на пошук способів створення турбулентності в газових дисках навколо молодих зірок. Він каже, що існує безліч можливих способів виникнення турбулентності, і співпраця між різними університетами допоможе вивчити різні аспекти планетоутворення та об'єднати їх у єдину теорію.

Теги: Земля
Поділитися:

Написати коментар