Солнечная система сформировалась почти мгновенно?

Ключевой этап зарождения Солнечной системы промелькнул как мгновение.

Ключевой этап зарождения Солнечной системы промелькнул как мгновение.
Иллюстрация NASA.

Основной этап формирования Солнечной системы завершился всего за 200 тысяч лет. Это так же удивительно, как выносить ребёнка за 12 часов, отмечают авторы исследования, опубликованного в журнале Science.

Напомним, что Солнце и остальные тела Солнечной системы сформировались из единого облака пыли и газа около 4,5 миллиарда лет назад. Это был сложный процесс, имевший несколько этапов.

Первоначально протозвёздное облако было тёмным и холодным. Но постепенно в его центре сформировалось Солнце. Рождающаяся звезда сжималась под действием собственной гравитации и, как следствие, нагревалась.

В конце концов Солнце стало настолько горячим, что буквально засветилось (хотя термоядерные реакции в его недрах ещё не начались). Как говорят специалисты, Солнце превратилось из протозвезды класса 0 в протозвезду класса II или звезду типа T Тельца. К этому времени почти сферическое облако окружающего его вещества сжалось в плоский околосолнечный диск.

Этот этап в каком-то смысле можно назвать основным в возникновении семьи Солнца. Звезда, содержащая 99,9% массы Солнечной системы, уже сформировалась как отдельное небесное тело. "Строительный материал" для будущих планет сгустился в плотный диск. На смену аморфной массе изначального облака пришла чётко структурированная система из молодой звезды и её начавших своё формирование спутников.

Обычно считается, что этот процесс занял миллионы лет. К такому выводу подталкивали наблюдения за молодыми системами, переживающими этот этап на глазах астрономов. Однако новое исследование, похоже, заставляет пересмотреть эти цифры.

Авторы изучили так называемые включения, богатые кальцием и алюминием (calcium–aluminium-rich inclusion or Ca–Al-rich inclusion, или CAI). Эти образования размером от микрометров до сантиметров иногда встречаются в метеоритах. Изотопное датирование свидетельствует, что CAI – практически ровесники Солнечной системы: им около 4,5 миллиарда лет. Эти включения считаются самыми древними твёрдыми телами, образовавшимися в Солнечной системе. Причём для их формирования нужна была высокая температура: более 1500 °C. Так что они почти наверняка образовались вблизи зарождавшегося Солнца.

В предыдущих исследованиях было показано, что CAI сформировались очень быстро по астрономическим меркам: на это ушло от 40 до 200 тысяч лет. Но оставалось неясным, как далеко к тому моменту успел зайти процесс формирования Солнечной системы.

Авторы нового исследования проанализировали состав изотопов молибдена в 13 образцах CAI и дополнили эти данные сведениями из работ предшественников. Их интересовал простой вопрос: откуда "родом" вещество, вошедшее в эти включения? Дело в том, что изотопный состав был различным во внутренних и внешних областях протосолнечной туманности.

Результат оказался ошеломляющим: в CAI обнаружился "изотопный отпечаток" молибдена как из внутренних областей изначального облака, так и из внешних! Но как вещество внешних краёв протосолнечной туманности могло оказаться поблизости от Солнца, где формировались CAI? Это могло случиться только в одном случае: если к тому моменту огромное облако уже сжалось в компактный диск. Другими словами, если основополагающий этап формирования Солнечной системы уже завершился.

Но ведь формирование CAI и Солнечной системы началось одновременно, а первое, как мы помним, завершилось уже через двести тысячелетий. Значит, заключают авторы, и семья Солнца пришла к этапу "звезда + диск" за это же время.

Это очень неожиданный результат. Но, разумеется, говорить о новом открытии как о свершившемся факте можно будет, только если сообщество специалистов найдёт выводы своих коллег достаточно убедительными.

К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о зёрнах пыли, рождённых до Солнца, и о древнейшей магнитной записи в Солнечной системе.