Происхождение каменных планет
Формирование планет

Реконструкция 10 миллионов лет следующего планетного этапа (от 4550-4540 млн лет) истории внутренней области протопланетного диска встречает серьезную проблему в процессе формирования планет. Вопрос в том – как начальные орбиты протопланетных объектов, которые должны были обладать высоким эксцентриситетом (степень отклонения орбиты от окружности), чтобы сталкиваться между собой, смогли образовать близкие к круговым орбиты четырёх планет земной группы. Одна из гипотез предполагает, что коррекция орбит внутренних планет произошла за счёт взаимодействия с оставшимися более мелкими телами системы. Мелкие объекты из-за гравитационного влияния более массивных планетезималий группировались, создавая гравитационные пороги на пути прохождения крупных объектов. Гравитационное влияние этих порогов вынуждало пленетезимали замедляться и выходить на более округлую орбиту. Кроме того в эту эпоху около 10% тел внутренней области диска были поглощены Солнцем.
В начальную стадию шло наиболее быстрое формирование планет. После образования объектов с диаметром около 1 км в течение 100 000 лет длился наиболее ускоренный их рост и  уплотнение. Когда крупнейшие планетезимали достигали 1000 км в диаметре, рост мелких тел тормозился из-за гравитационных возмущений оказываемыми крупными. То есть воздействие крупных небесных тел тормозило прирост небольших.
Следующая стадия – олигархическая. В это время во внутренней области протопланетного диска вращалось нескольких сотен крупнейших объектов — «олигархов», захватывающих своей гравитацией меньшие планетезимали.  Малые планетезимали теперь уже не растут, а только поглощаются. Согласно математическому моделированию – по мере роста крупнейших «олигархов», увеличение их размеров замедлялось, что позволяло небольшим олигархам, догонять по размерам крупные. Под воздействием остающихся планетезималей олигархи сохраняли между собой определенную дистанцию и продолжали прирастать в массе, пока меньшие планетезимали в области вокруг них не были исчерпаны.
В конце олигархической стадии, когда растущие планеты собрали на себя почти всю массу мелких объектов в своей локальной области, сформировалось около 100 планет размерами до несколько тысяч километров, равномерно отдаленных друг от друга кольцами из пыли и остающихся планетезималей.
Предпоследняя стадия – стадия слияния. Слово «сливаются», пожалуй, более точно отражает физическую суть этого космологического события, в отличие от слова – «столкновение». Дело в том, что первые древнейшие планетезимали размером в десятки и сотни километров значительно уступали в плотности современным астероидам и планетам, и при деформации вещество протопланетных олигархов сминалось как весьма мягкое тело. При этом можно предположить, что время такого процесса слияния занимало недели и месяцы (по современному земному календарю).  
На этой стадии крупнейшие объекты выталкивали оставшиеся планетоиды меньших размеров с орбиты во внешнюю область Солнечной системы и, возможно за ее пределы или поглощали их, а также продолжали сталкиваться (сливаться) друг с другом. В эту стадию сформировалось 5 планет – Марс, Земля, Тэя, Венера, Меркурий, чьи размеры, вероятно, достигли уже от нескольких тысяч до более 5 000 км у Земли. Кроме того во внутренней области Солнечной системы все еще вращалось неизвестное количество малых тел – планетезималей.

Венера

В 20 веке была распространена идея о существовании планеты Фаэтон с орбитой между Марсом и Юпитером, где в настоящее время располагается пояс астероидов, и которая разрушилась под воздействием гравитации Юпитера или в результате какой-то другой катастрофы, а пояс астероидов, соответственно – это фрагменты Фаэтона. Современные исследования опровергли эту гипотезу. Во-первых: суммарная масса пояса астероидов составляет лишь 4% массы Луны, то есть около 0,05 % массы Земли; во-вторых: Фаэтон не смог бы сформироваться никогда, поскольку в этой области из-за сильных гравитационных возмущений Юпитера невозможно формирование крупных планет; в третьих: значительные различия химического состава астероидов также исключают возможность их происхождения из одного тела.

 

© 2021 - 2022
Александр Бабкин babkin.ag65@gmail.com