Зліплені з пилу: Вчені зрозуміли принцип утворення планет

У теорії процесу формування планет є одна заковика, яку можна назвати «бар'єром відскоку» — він перешкоджає скупченню частинок пилу, які, вдаряючись одна об одну, розлітаються в сторони. Так буде відбуватися до тих пір, поки не утворюється масивний ком пилу, здатний притягувати об'єкти. Але щоб такий ком сформувався, потрібно якось подолати бар'єр відскоку.

Додаткову «липкість» часткам може дати електричний заряд, з'ясували учені, що опублікували статтю в журналі Nature Physics. В ході експерименту вони струшували тисячі дрібних скляних кульок, які потім катапультувалися на висоту більше 100 метрів, що повинно було імітувати процес народження планет з протопланетных дисків.

У дисках, що складаються з пилу і газу, частинки майбутніх планет стикаються і злипаються, утворюючи все більш і більш великі грудки, поки вони не досягають діаметра близько одного міліметра. У цей момент зростання грудок пилу сповільнюється, так як вони починають відштовхуватися один від одного. Дане поведінка не дозволяло пояснити, як же формуються планети. «Повинен бути спосіб отримати більші частинки», — говорить астрофізик-експериментатор Тобіас Штайнпилз з Університету Дуйсбург-Ессен в Німеччині.

Тому Штейнпилз і його колеги спробували відтворити умови, при яких формуються планети. Замість протопланетной пилу дослідники використовували скляні кульки, кожен діаметром трохи менше півміліметра, які стикалися один з одним. Але експерименту заважала гравітація Землі. В результаті було вирішено використовувати катапульту в Бременської вежі висотою 120 метрів, розташованої в Німеччині.

Камера з кульками і вимірювальним обладнанням подбрасывалась вгору, потім падала вниз протягом 90 секунд. Перед кидком камера струшувати, що імітувало зіткнення частинок. Під час зіткнень кульки накопичують електричні заряди, негативні та позитивні.

Виявилося, що під час падіння кульки утворювали грудки, деякі з яких складалися більш ніж з тисячі кульок. І все завдяки електричним зарядам.

Результати експерименту довели, «що електростатичні сили допомагають долати бар'єр відскоку в лабораторних умовах», — коментує досвід астроном Річард Бут з Кембриджського університету. Але протопланетные диски складаються з натуральних матеріалів, а не зі скла.

Експеримент з базальтовими сферами, які більше схожі на частки реального протопланетного диска, показав, що базальтові кульки заряджаються навіть більше, ніж скляні.

Тепер ученим належить вирішити іншу проблему теорії зародження планет: чому великі грудки частинок не розбиваються, стикаючись.

Нагадаємо, раніше повідомлялося, що знайдено близько 3 тисяч потенційно жилих планет.

Хочете знати важливі та актуальні новини раніше за всіх? Підписуйтесь на Bigmir)net на Facebook і Telegram.

Категория: Наука