Знание-сила, 2006 № 04 (946)

Происхождение Солнечной системы давно интересует астрономов и не только их. Если Солнце и его планеты, а в особенности наша Земля, — результат счастливой случайности, тогда и появление жизни — такой же результат, и трудно думать, что эти случайности повторяются часто. Если же возникновение Солнечной системы — явление закономерное во Вселенной, тогда и братьев наших по разуму должно быть в ней достаточно много. Однако, увы, загадка происхождения Солнечной системы оказалась не из легких, и гипотезы на сей счет то и дело меняются. Вот и сейчас, кажется, мы присутствуем еще при одной такой смене.

По старой гипотезе Канта-Лапласа, Солнце и его планеты возникли из газово-пылевой туманности путем постепенного ее сгущения и разогревания. Иными словами, то был вполне закономерный процесс, из тех, которые должны часто повторяться в звездном мире. Но гипотеза эта не могла — во всяком случае, не могла вполне удовлетворительно — объяснить, почему одни планеты больше, другие меньше и почему они расположены именно в таком, а не в ином порядке. Поэтому ей на смену пришла другая, которая эти факты объясняла вполне удовлетворительно, — гипотеза Джинса.

По Джинсу, планеты образовались в результате того, что мимо Солнца проходила какая-то звезда, которая своим притяжением вырвала из него длинный хвост солнечной материи, распавшийся затем на отдельные планеты. В начале и конце этого процесса, когда звезда была далеко от Солнца, хвост этот был тонким, а в середине, когда обе звезды сблизились, — толстым. Поэтому вблизи Солнца и вдали от него должны были образоваться маленькие планеты, а в промежутке — большие, как оно и есть в действительности. Мало того, поскольку звезда еще какое-то время тащила этот хвост за собой, она придала планетам то вращательное движение вокруг Солнца, которое мы сейчас наблюдаем.

Этот камень хранит следы взрыва сверхновой, содержащей атомы редкого изотопа железа — 60

Как легко понять, по гипотезе Джинса, возникновение системы планет было делом случая. Однако  последующие астрономические  наблюдения показали, что Солнце является  довольно типичной звездой — из тех,  что рождаются в центре плоского газово-пылевого облака, оставшееся  вещество которого может служить  материалом для образования планет. Такие  протопланетарные газово-пылевые "диски" ныне обнаружены вокруг  многих солнцеподобных звезд, и достаточно тонкие наблюдения показывают даже наличие в них широких темных круговых полос, словно бы "пропаханных" невидимыми планетами в своем движении вокруг центральной звезды. Эти новые факты побудили астрономов отказаться от теории Джинса и вернуться к теории Канта-Лапласа, хотя уже на новом уровне, во всеоружии новых знаний о процессе образования звезд. Появление планет возле солнцеподобных звезд снова стало считаться чем-то вполне закономерным, оставалось только эти планеты обнаружить.

Вскоре, как известно, они были обнаружены, и на сегодня их известно уже более 130. Поначалу это были планеты размером с околосолнечный гигант Юпитер или даже больше, но затем, по мере усовершенствования техники наблюдения, стало возможным замечать все более и более тонкие следы воздействия планет на свою звезду, и три недавно открытые внесолнечные планеты были уже размером с "наш" Нептун.

Казалось бы, все подтверждает возрожденную теорию Канта-Лапласа. Но более дотошный анализ показал, что это не совсем так. Новооткрытые планетные системы во многом отличались от Солнечной, и главное их отличие состояло в том, что тамошние Юпитеры оказались "горячими" или даже "сверхгорячими". Почти все они вращаются вокруг своих звезд на крайне близком расстоянии (и потому крайне быстро, порой совершая полный оборот за 2-3 земных дня), и на этом близком расстоянии, почти задевая раскаленную наружную оболочку звезды, они неизбежно должны были сами нагреться до нескольких тысяч градусов (отсюда и название — "горячие Юпитеры").

Более того, понятно, что они не могли образоваться в такой близости от звезды, ибо это их положение динамически неустойчиво — им суждено в конце концов рухнуть на свою звезду и сгореть в ее недрах. Мы видим только те из них, которые еще сгореть не успели. Это означает, что все такие массивные планеты родились где-то вдали и почему-то продрейфовали по все более сужающейся спирали в сторону звезды. Но тогда они обязательно должны были "смести" на своем пути все более мелкие тела и прежде всего малые планеты, если они там образовались. Что же касается небольшого числа "холодных Юпитеров", обнаруженных около других звезд, то и они, как оказалось, резко отличаются от нашего Юпитера или Сатурна, хоть они и остаются вдали от своей звезды, но обращаются вокруг него по таким вытянутым (резко эллиптическим) орбитам, которые совершенно не похожи на почти круговые орбиты солнечных планет.