Планеты образуются вокруг молодых звезд в процессе аккреции. Однако материалы для новых миров формируются не только за счет материнских звезд. В этом процессе участвуют и другие светила, включая те, что давно перестали существовать.
Группа ученых из Университета Невады в Лас-Вегасе совместно с коллегами из Открытого университета Израиля представила исследование, которое по-новому освещает историю формирования планет в нашей галактике. Их работа, опубликованная в журнале Astrophysical Journal Letters, впервые предлагает целостную модель, объясняющую, как химическая эволюция Млечного Пути влияет на структуру и плотность планет — от удаленных экзопланет на границах галактики до Солнечной системы и нашей Земли.
Как звезды «создают» планеты
Исследователи пришли к выводу, что ключевые элементы, из которых образуются планеты, такие как кислород, кремний, железо, никель и другие, формируются внутри звезд. В процессе своей эволюции звезды синтезируют вещества, которые после их смерти попадают в межзвездное пространство, становясь строительными блоками для новых миров.
Важную роль играет временной фактор: различные типы звезд живут и умирают с разной скоростью. Массивные звезды сгорают за десятки миллионов лет и выбрасывают в космос относительно легкие элементы — кислород, магний, кремний. Эти элементы формируют внешние оболочки планет. Менее массивные звезды существуют миллиарды лет и в конце своей эволюции обогащают окружающее пространство более тяжелыми элементами, такими как железо и никель. Именно эти вещества образуют плотные ядра планет, включая металлическое ядро Земли.
Почему древние планеты менее плотные
Ведущий автор исследования, доцент кафедры физики и астрономии Университета Невады Джейсон Стеффен объяснил, что материя, из которой создаются планеты, прямо зависит от того, какие звезды уже завершили свою эволюцию. Поэтому старые каменистые планеты оказываются менее плотными, чем молодые миры, такие как Земля. Когда галактика была ещё «молода», в ней преобладали продукты взрывов массивных звезд — планеты формировались в основном из легких элементов. Позже, когда погибло больше маломассивных звезд, в космос начало попадать больше железа и никеля, что дало возможность планетам получить плотные металлические ядра.
Эволюция звездного населения Млечного Пути определяет не только химический состав планет, но и их пригодность для жизни. Состав и плотность планетарного материала менялись со временем, и только спустя миллиарды лет в галактике сложились условия, при которых могла возникнуть жизнь.
