Долгие годы астрофизики пытались выяснить, как сформировалась Солнечная система, опираясь на догадки о ее изначальной структуре. Однако новый подход исследователей из Гавайского университета в Маноа во главе с Надером Хагигипуром перевернули эту парадигму, пишет Universe Today.
![]()
Фото из открытых источников / © GigaChat
Вместо того чтобы подгонять математические модели под уже известный результат, команда запустила более тысячи симуляций, задавая протопланетному диску абсолютно случайные начальные условия.
«Мы вернулись к самому началу и начали с чистого листа, позволив физике формирования планет взять управление и вести нас вперед», — заявил Хагигипур.
Вычислительные мощности современных компьютеров позволили сократить время расчетов с полугода до нескольких недель, что дало возможность прогнать беспрецедентное количество сценариев.
Результаты оказались поразительными. Вопреки опасениям, что появление каменистой планеты земного типа в обитаемой зоне — это космическая лотерея, физика оказалась на удивление предсказуемой. Земля на расстоянии одной астрономической единицы от Солнца возникала как закономерный итог эволюции диска. Более того, Венера стабильно формировалась в 28% случаев, иногда оставаясь чуть за пределами зоны жизни, а Марс регулярно появлялся в виде небольшого тела неподалеку от своей нынешней орбиты.
«После тридцати лет моделирования образования земных планет одним конкретным способом мы поняли, что у прошлых моделей много ограничений, и их нельзя развивать дальше», — признается ученый.
Ключевым фактором успеха новой методики стала готовность отказаться от антропоцентричного взгляда. Моделирование показало, что даже крошечные сдвиги в плотности пыли или размере планетарных эмбрионов на ранних этапах могут кардинально изменить финальную архитектуру системы. Стабильность же нашего нынешнего дома объясняется тем, что наиболее жизнеспособная среда для зарождения миров формируется органично внутри звездной туманности при неравномерном распределении твердого вещества.
Обработка такого массива данных еще десять лет назад потребовала бы мощностей целого серверного кластера. Сегодня один компьютер справляется с задачей за полтора месяца. Кроме того, понимание того, что распределение масс в диске определяет финал, помогает астрономам точнее интерпретировать данные телескопа «Джеймс Уэбб». Если газовый гигант мигрировал слишком рано, он просто выметает строительный мусор со своего пути, лишая внутренние планеты шансов на рождение.
Что касается поиска жизни во Вселенной, то астрофизики также находят поводы для оптимизма. Учитывая повсеместное распространение планет размером с Землю (включая суперземли) в зонах обитаемости солнцеподобных звезд, было бы логично предположить, что и сама жизнь встречается часто. Но есть нюанс.
«Поиск жизни на других планетах — очень сложная вещь; наш технологический уровень пока этого не позволяет», — отмечает исследователь.
Тем не менее, согласно прогнозу NASA, следующее поколение космических телескопов, которые планируется запустить после 2040 года, сможет анализировать состав атмосфер экзопланет земной группы на наличие биомаркеров.
По словам Хагигипура, главная ценность этой работы заключается не только в статистических вероятностях. Подобные исследования позволяют понять физические процессы, превратившие безжизненный камень в пригодный для жизни мир. И главный вывод звучит отрезвляюще оптимистично для всех, кто ищет братьев по разуму.
«Нет никаких оснований полагать, что наша Земля — это счастливая случайность», — заключает Хагигипур.
