В 1995 году Мишель Майор и Дидье Келос открыли самую первую экзопланету – 51 Pegasi b. И астрономы были потрясены! Они обнаружили, что она отделена от своей звезды всего на 0,05 а.е! Это более чем в семь раз меньше, чем расстояние между Меркурием и нашим Солнцем.
Теперь астрономам известно, что если взять орбиты всех известных на сегодня экзопланет и поместить их в нашу Солнечную систему, большинство из них оказалось бы в пустом пространстве между Меркурием и Солнцем. Система звезды Кеплер-11, например, имеет пять планет, которые вписываются в орбиту Меркурия. В то время как наша Солнечная система не имеет ни одной!
Если подобные планеты так распространены, почему же в Солнечной системе их нет? Новая статья исследователя Кристофера Сполдинга возлагает ответственность за такую ситуацию на само Солнце. Сполдинг утверждает, что Солнце уничтожило все самые маленькие планетезимали в этой области. Это сделал его мощный солнечный ветер. И поэтому строительного материала близко к Солнцу практически не осталось. Планетам просто не оставили материала, чтобы сформироваться ближе Меркурия.
Сила молодого Солнца
Солнце – это сердце нашей Солнечной системы. Оно находится ее в центре, освещая все планеты светом и согревая теплом своего термоядерного реактора. Но Солнце несет не только добро. Оно испускает смертоносный солнечный ветер из заряженных субатомных частиц во всех направлениях. Это ветер проникает во все уголки Солнечной системы. Он состоит из протонов, электронов и альфа-частиц, излучаемых магнитным полем Солнца. Когда эти частицы попадают в атмосферу Земли, они могут вызывать сияния вблизи полюсов. Если бы мы не были защищены атмосферой, жизнь на нашей планете была бы в серьезной опасности.
Солнечный двигатель
Мини-планетезимали в молодой Солнечной системе столкнулись с еще большей опасностью. Давным-давно Солнце было намного мощнее чем сегодня. Вскоре после своего рождения оно обладало более сильным магнитным полем и высокой скоростью вращения. Подобные характеристики рождали солнечный ветер, который был примерно в десять раз более мощным, чем сегодня. Когда планетезимали проходили через этот ветер, давление заряженных частиц вынуждало их менять свои орбиты и удаляться от Солнца. Естественно, чем меньше были планетезимали, тем легче они меняли свои орбиты.
Невозможно заполнить пустоту до Меркурия
Поскольку весь материал размером менее нескольких сотен метров исчез с орбиты Меркурия, процесс формирования планет мог стать слишком медленным для того, чтобы объект в этом регионе вырос до размера планеты. Скалистые планеты, такие как Меркурий и Земля, первоначально сформировались из крупных зародышей. Они имели более 1000 км в поперечнике. Или даже больше, чем самый большой астероид – Церера. Эти протопланеты сталкивались и сливались друг с другом и меньшими планетезималями. Без популяции более мелких объектов у этих эмбрионов и их компонентов было бы меньше объектов для столкновения. В результате столкновения будут происходить с меньшей скоростью, и для создания объекта размером с планету потребуется больше времени.
Однако, если этот процесс займет слишком много времени, Меркурий и другие планеты, которые уже сформировались, успеют гравитационно изменить орбиты более крупных зародышей, потенциально выбивая их из Солнечной системы, или заставляя сталкиваться с другими планетами. В сочетании с воздействием солнечного ветра это не оставит Меркурию ни очень маленьких объектов, ни действительно больших объектов внутри его орбиты. Это и сделало невозможным формирование планет в этой области Солнечной системы.