В Московский Планетарии сейчас идет пока полнокупольного фильма «Рождение планеты Земля». В фильме можно увидеть основные этапы появления нашей Солнечной системы, зарождения планеты Земля, формирование Луны... В фильме подробно и последовательно показан период от начала нашей планеты до возникновения жизни на ней.
Сферическое видео дает ни с чем несравнимые ощущения погружения в космические процессы, которые разворачивались в наших местах четыре с половиной миллиарда лет назад. Но полностью вжиться в роль зрителя, перед которым проносятся события десятков миллионов лет, можно когда понимаешь откуда мы знаем о происходивших тогда событиях.
Сама Земля не очень охотно делится подробностями того времени: из-за тектоники кора планеты постоянно обновляется, и на поверхности практически не осталось породы сформированной в первые полмиллиарда лет. Поэтому поначалу, представления о формировании Земли и всей Солнечной системы базировались на наблюдениях за нынешним состоянием окрестного космоса.
Солнечная система астрономам казалась довольно типичной и понятной: каменные планеты ближе к Солнцу, а газовые гиганты — дальше. Отсюда сложилась примерно такая картина прошлого: сначала была газопылевая туманность, потом в ней начали собираться более крупные объекты, газ выветривался солнечным ветром подальше от Солнца, а пыль, слипшаяся в камни осталась ближе к светилу, и из всего этого добра и сложились планеты. Что не смогло собраться в планеты стало астероидами и кометами. Так считалось долгое время, пока развитие астрономии и космонавтики не расширило наши знания и как всегда, всё оказалось намного сложнее.
Например, одним из самых распространенных типов экзопланет, которые обращаются у других звезд, оказался «горячий Юпитер». Это газовый гигант, который находится у своей звезды ближе чем Меркурий у Солнца. Такие планеты очень легко находить транзитным методом, поэтому с развитием этого поиска они заставили считать Солнечную систему вообще уникальной. Потом статистика экзопланет пополнилась, и стало ясно, что «горячие Юпитеры» появляются в системах далеко не всегда, но осадочек остался.
Сегодня наука располагает несколькими источниками информации о ранней истории Солнечной системы. К их числу относятся:
— наблюдения за соседними звездными системами, которые проходят ранний этап формирования;
— исследования древней поверхности и породы космических тел, которые не переживали тектонику, как Земля, прежде всего — это Луна, Марс, несколько астероидов и комет;
— математические моделирования процессов, которые показывают события в зависимости от введенных условий, если модельная картина близка к реальной, значит условия учтены верно.
Подсматривать за соседними солнечными системами земные астрономы смогли сравнительно недавно. Наилучший метод изучения формирующихся систем — это наблюдения в миллиметровом диапазоне на телескопе-интерферометре ALMA. Этот диапазон позволяет видеть скопления холодной пыли и идеально подходит для наблюдения газопылевых дисков. Благодаря ALMA ученым удается изучать десятки молодых планетных систем на разных стадиях формирования.
Прямые исследования Солнечной системы начались с доставки лунного грунта на Землю. Астронавты Apollo специально занимались с геологами чтобы не просто собирать камни, а искать самые древние из них — анортозиты. Считается, что эта порода формировалась на Луне в раннюю эпоху, когда весь наш естественный спутник был покрыт океаном лавы, и первичная кора была именно анортозитовой. Несколько таких фрагментов было доставлено, и они датируются возрастом примерно 4,25 млрд лет.
Состав добытых лунных образцов также доказал, что Луна своим происхождением тесно связана с Землёй, и не прилетела откуда-то со стороны. Сегодня преобладающей теорией является мегаипакт — мощное столкновение и слияние Земли с другой планетой, результатом которого стал выброс материала, превратившийся в Луну.
Следующим лунным открытием стала Поздняя тяжелая бомбардировка — оказалось, что наибольшее количество астероидных ударов Луна пережила в период после формирования коры, т.е. уже после раннего периода формирования твердых тел Солнечной системы. Получается, что сначала у нас уже всё успокоилось, планеты набрали массу и нацепляли спутников, а потом внезапно всё это было завалено большими камнями.
Подтверждения Поздней тяжелой бомбардировки потом нашли и на Марсе и на остальных твердых телах Солнечной системы. Объяснение произошедшему дает результат математического моделирования т.н. «модель Ниццы». По её условиям, планеты гиганты располагались значительно ближе к Солнцу, а Нептун был ближе Урана. Юпитер и Сатурн вошли в орбитальный резонанс 1:2 (на один оборот Сатурна вокруг Солнца приходилось два оборота Юпитера), что привело к нестабильности всю систему и в результате Уран с Нептуном были отброшены значительно дальше, и поменялись орбитами.
Некоторые варианты «модели Ниццы» допускают, что ранее в Солнечной системе было 1-2 планеты похожие на Уран или Нептун, но они были выброшены из системы навсегда.
Хотя такой сценарий кажется условным допущением, но он неплохо объясняет нынешнее положение многих планет и семейств малых космических тел, а также ту самую Позднюю тяжелую бомбардировку.
Безусловно, в дальнейшем наука даст новые знания процессах в ранней Солнечной системе, поэтому модели будут уточнены, но на сегодня «Рождение планеты Земля» — это лучший способ не только увидеть но и понять, как мы дошли до такой жизни.
Оценили 7 человек
6 кармы