Новое объяснение наличия радиоактивных элементов в Солнечной системе предполагает, что планеты, подобные Земле, могут быть обнаружены на орбитах до 50 процентов звезд, подобных Солнцу.
SNR 0519 — остаток сверхновой, взорвавшейся около 600 лет назад. Клод Корнен/ЕКА/Хаббл и НАСА
Земля, возможно, обязана некоторыми своими свойствами близлежащей звезде, которая взорвалась как раз в момент формирования Солнечной системы. Такая картина, когда пузырь сверхновой окутал Солнце и осыпал его космическими лучами, может быть повсеместной в галактике, что подразумевает, что землеподобных планет может быть гораздо больше, чем считалось ранее.
Благодаря древним образцам метеоритов мы знаем, что Солнечная система когда-то была заполнена радиоактивными элементами, выделяющими тепло и быстро распадающимися. Тепло от этих элементов выносило большое количество воды из космических камней и комет, которые соединились, образовав Землю, обеспечив планете необходимое количество воды для последующего развития жизни.
Реклама
Однако остается неясным, как эти элементы попали в Солнечную систему. Многие из них обычно обнаруживаются при взрывах сверхновых, но моделирование близлежащих сверхновых с трудом позволяет воспроизвести точные соотношения радиоактивных элементов, которые, согласно анализу образцов метеоритов, присутствовали в ранней Солнечной системе. Одна из проблем заключается в том, что эти близлежащие взрывы могли быть настолько мощными, что разрушили бы хрупкую раннюю Солнечную систему еще до образования каких-либо планет.
Теперь Рё Савада из Токийского университета в Японии и его коллеги обнаружили, что сверхновая могла обеспечить Землю необходимыми радиоактивными компонентами, не нарушая процесс формирования планеты, если бы она находилась немного дальше.
В их модели сверхновая, находящаяся на расстоянии около 3 световых лет от Солнечной системы, могла бы произвести необходимые радиоактивные элементы в двухэтапном процессе. Некоторые из них, такие как радиоактивный алюминий и марганец, образовались бы непосредственно в сверхновой, а затем распространились бы на ударных волнах от взорвавшейся звезды до Солнечной системы.
Затем высокоэнергетические частицы, называемые космическими лучами, исходящие от сверхновой, следовали бы за этими ударными волнами и сталкивались бы с другими атомами в еще формирующемся диске Солнечной системы, состоящем из газа, пыли и камней, в результате чего образовывались бы оставшиеся необходимые радиоактивные элементы, такие как бериллий и кальций. «Предыдущие модели формирования Солнечной системы фокусировались только на внедрении материи. Я понял, что мы игнорировали высокоэнергетические частицы», — говорит Савада. «Я подумал: „А что, если молодая Солнечная система просто была поглощена этой „ванной“ частиц?“»
Поскольку этот процесс работает со сверхновой, расположенной дальше, чем предполагалось в предыдущих исследованиях, Савада и его команда подсчитали, что от 10 до 50 процентов звездных и планетных систем, подобных Солнцу, могли быть засеяны радиоактивными элементами таким образом и образовать планеты с содержанием воды, подобным земному. Для предыдущих моделей, в случае близлежащих сверхновых, попадание под воздействие сверхновой было «как выигрыш в лотерею», говорит Савада. Но перемещение сверхновой дальше подразумевает, что «рецепт образования Земли, вероятно, не является редким стечением обстоятельств, а представляет собой универсальный процесс, происходящий по всей галактике», говорит он.
Является ли гравитация новым типом силы, возникающей из космической энтропии?
Несколько десятилетий назад один физик-нонконформист предположил, что гравитация — это не столько сила, сколько побочный продукт стремления Вселенной к большей неупорядоченности. Теперь же эту идею, наконец, можно проверить.
«Это довольно новаторский подход, поскольку он представляет собой тонкий баланс между разрушением и созиданием», — говорит Козимо Инсерра из Кардиффского университета (Великобритания). «Необходимы правильные элементы и правильная дистанция».
Если этот механизм верен, он может помочь в будущих поисках землеподобных планет с помощью планируемых телескопов, таких как Обсерватория обитаемых миров НАСА, путем поиска следов древних сверхновых и обнаружения звездных систем, которые находились рядом с ними в то время, говорит Инсерра.
Science Advances DOI: 10.1126/sciadv.adx7892
Источник: www.newscientist.com
