За останні 25 років вчені відкрили понад 4000 планет поза нашою Сонячною системою. Від відносно
«Коли планети утворюються такзваного протопланетного диска з газу та пилу, рушійним механізмом може бути гравітаційна нестабільність. У цьому процесі пил та газ у диску злипаються під дією сили тяжіння та утворюють щільні спіральні структури. Потім вони перетворюються на планетарні будівельні блоки і, зрештою, на планети».
Лючио Майєр, професор обчислювальної астрофізики в Цюріхському університеті та член NCCR PlanetS
Масштаб, в якому відбувається цей процес, дужевеликий - він охоплює весь протопланетний диск. Але на більш коротких відстанях - в масштабі окремих планет - переважає інша сила: магнітні поля, що розвиваються поруч з планетами. Вони збуджують газ і пил диска і таким чином впливають на формування планет. Щоб отримати повне уявлення про цей процес, важливо не тільки змоделювати великомасштабну спіральну структуру в диску. Також повинні бути включені дрібномасштабні магнітні поля навколо зростаючих планетних будівельних блоків.
Однак відмінності в масштабі і природу гравітації імагнетизму роблять дві сили дуже складним завданням для інтеграції в одну і ту ж модель планетарного освіти. Поки комп'ютерне моделювання, яке добре відбивали дію однієї з сил, зазвичай погано працювали з іншого. Щоб домогтися успіху, команда розробила нову техніку моделювання. Для цього були потрібні знання в різних областях: по-перше, їм було потрібно глибоке теоретичне розуміння гравітації і магнетизму. Потім дослідники повинні були знайти спосіб перевести розуміння в код, який міг би ефективно обчислювати ці протилежні сили в унісон. Нарешті, через величезної кількості необхідних обчислень потрібен був потужний комп'ютер.
За допомогою цієї моделі вчені змогли впершепоказати, що магнітні поля заважають зростаючим планетам продовжувати накопичувати масу понад визначену точки. В результаті, планети-гіганти стають більш рідкісними, а планети проміжних мас - набагато більш частими.
Ці результати - тільки перший крок, але вони яснопоказують важливість урахування більшої кількості фізичних процесів при моделюванні формування планет. Це дослідження допомагає зрозуміти потенційні шляхи до утворення планет проміжної маси, які дуже поширені в нашій галактиці. Це також допомагає нам зрозуміти протопланетні диски в цілому.
Читати ще:
Аборти і наука: що буде з дітьми, яких народять.
Подивіться на зображення Марса з 8 трильйонів пікселів.
На супутнику Сатурна Реї виявили сліди ракетного палива. Звідки воно там?
Подивіться на найкрасивіші знімки «Хаббла». Що побачив телескоп за 30 років?