Долгое время планетологи считали, что планеты земной группы сформировались из единого диска пыли и обломков в ранней Солнечной системе. Но авторы исследования в The Astronomical Journal предложили новую гипотезу: таких дисков могло быть два.
Сценарий с единым кольцом не объясняет некоторые особенности Солнечной системы. Например, Протоземля состоит из двух разных типов пород, что сложно объяснить, если они происходят из одного источника. Кроме того, если кольцо было одно, то Меркурий и Марс получились бы слишком массивными, а Венера и Земля — слишком близкими друг к другу. Составы Земли и Марса также оказались бы слишком похожими.
Учёные провели серию симуляций, в которых планеты формировались из единого резервуара вещества. Однако проблемы оставались.
«Мы провели полгода за компьютером, и ничего не получалось. Тогда мы решили попробовать второй резервуар. Оказалось, что эта модель не только отлично объясняет формирование планет земной группы, но и решает многие вопросы, которые нас давно смущали», — рассказал Билл Боттке из Юго-Западного исследовательского института в Колорадо на Конференции по лунной и планетарной науке.
Модель с двумя отдельными кольцами лучше всего соответствует реальности. Одно кольцо находилось на расстоянии примерно вдвое меньшем, чем современная орбита Земли, а другое — в 1,7 раза дальше. В этой симуляции все планеты обрели правильные размеры и расстояния между собой.
Модель также соответствует составу Земли, Луны и Марса. «По нашим данным, Земля сформировалась в основном из материала внутренней части Солнечной системы, а последняя ее часть поступила из внешнего диска», — заявил Ян Хельманн из Института исследований Солнечной системы имени Макса Планка в Германии.
Если Протоземля действительно образовалась из внутреннего диска с добавкой вещества из внешнего, это соответствует ожиданиям. Марс, напротив, формировался в основном из внешнего диска, что объясняет его отличия по составу.
Некоторые сомнения вызывает необходимость строго определенных начальных условий для корректного воспроизведения Солнечной системы в модели. «Небольшие изменения формы диска могут сильно повлиять на расположение планет земной группы», — отметил Боттке.
Сейчас исследователи дорабатывают модель и изучают ее возможные последствия для Солнечной системы. «Мы используем много суперкомпьютерного времени, чтобы рассмотреть все разумные варианты», — добавил учёный.