A&A: возмущения в протопланетных дисках создают газовые гиганты из частиц в 1 мм

Группа немецких астрономов из Университета Людвига-Максимилиана и других научных учреждений раскрыла механизм быстрого формирования газовых гигантов. Исследование опубликовано в научном журнале Astronomy & Astrophysics (A&A).

Предыдущие теории предполагали, что огромные планеты, подобные Юпитеру и Сатурну, образуются в результате столкновений астероидоподобных небесных тел, называемых планетезималями, и последующей аккреции газа в течение миллионов лет. Однако эта модель не могла объяснить скорость появления газовых гигантов, расположенных далеко от своих звезд.

Чтобы раскрыть эту тайну, команда создала новую модель, включавшую все необходимые физические процессы планетарного формирования. Расчеты показали, что кольцевые возмущения в протопланетных дисках (так называемые субструктуры) способны ускорить формирование газовых гигантов.

Ученые выяснили, что частицы пыли диаметров в один миллиметр аэродинамически накапливаются в турбулентном газовом диске. Это начальное возмущение захватывает пыль и не дает ей уйти в направлении звезды. Такое накопление делает рост планет очень эффективным, поскольку благодаря ему в небольшой области собирается много вещества для планетообразования.

По словам астрономов, им впервые удалось смоделировать процесс, в ходе которого мельчайшие частицы пыли превращаются в гигантские планеты на больших расстояния от звезд — в 5-200 раз дальше по сравнению с дистанцией между Землей и Солнцем.