Современная наука открывает удивительные тайны рождения планетных систем. В необъятном космосе ученые наблюдают множество юных звезд, окруженных протопланетными дисками. Особенно впечатляет система PDS 70 в созвездии Центавра, где вокруг молодого светила уже вращаются две планеты, а в остатках первичного материала формируются новые космические тела.
Исследователи раскрывают удивительный процесс эволюции газопылевого облака в полноценную планетную систему. Оказалось, что не только гравитационные силы управляют этим захватывающим процессом. Гравитация становится основной движущей силой только после достижения материальными сгустками определенных размеров. На ранних этапах крошечные частицы при столкновениях рассеиваются в пространстве, что затрудняет их объединение.
Интересно, что даже когда формируется небольшой агломерат размером несколько сантиметров, он подвергается постоянной бомбардировке мелкими частицами. Эти столкновения могут не только отражать налетающие частицы, но и разрушать существующие скопления. Специалисты в области планетологии определяют этот процесс как особый вид космической эрозии.
Международная группа ученых из Университета Дуйсбурга-Эссена и Шведской космической корпорации провела уникальный эксперимент для изучения механизмов, препятствующих разрушению протопланетных образований. Их внимание привлекла роль статического электричества в этом процессе.
Для воссоздания условий формирования планет исследователи разработали инновационный эксперимент с использованием базальтовых микросфер диаметром 0,5 миллиметра. Эти частицы разместили в специализированном контейнере на борту исследовательской ракеты MASER-15. Суборбитальный аппарат, поднимаясь на высоту 250-260 километров, обеспечил идеальные условия микрогравитации для проведения научных исследований.
Результаты эксперимента, опубликованные в престижном научном журнале Nature Astronomy, показали, что искусственные аналоги протопланетного вещества, обладающие различной степенью электрического заряда, ведут себя по-разному. В условиях микрогравитации частицы успешно объединились в агломераты, крупнейший из которых достиг трех сантиметров.
Дальнейшие испытания включали моделирование реальных условий протопланетного диска путем бомбардировки образовавшихся структур мелкими частицами. Нагрев окружающей среды активировал процесс космической эрозии, что привело к полному распаду мельчайших агломератов и уменьшению размеров более крупных образований.
Эксперимент выявил поразительную закономерность: сильно заряженные скопления демонстрировали впечатляющую устойчивость к внешним воздействиям, сохраняя целостность даже при интенсивной бомбардировке. В то же время слабозаряженные структуры легко разрушались при столкновениях.
Исследование подтвердило фундаментальную роль трибоэлектрического эффекта в процессе планетообразования. Этот феномен, основанный на возникновении электрического заряда при трении, создает условия для стабильного роста планетарных тел: тяжелые атомы одного объекта захватывают электроны у другого, формируя противоположные заряды и обеспечивая их взаимное притяжение.
Источник: naked-science.ru
