Ученые раскрыли механизм формирования планет

Специалистам удалось разгадать давнюю загадку астрофизики — каким образом из хаотично движущейся материи в аккреционных дисках рождаются устойчивые структуры вроде планетных систем.

В своем недавнем эксперименте сотрудники Лаборатории физики плазмы Принстонского университета (PPPL) сделали важный шаг к разгадке механизма образования планет в космосе. Ученые использовали устройство, состоящее из двух вложенных один в другой вращающихся цилиндров, чтобы смоделировать поведение плазмы — проводящей жидкости, аналогичной той, что встречается в аккреционных дисках вокруг звезд и черных дыр. Эти диски состоят из материи, которая вращается вокруг массивных небесных тел, и играют ключевую роль в формировании планет. Эксперимент показал, что частицы в таких дисках начинают перемещаться к центру и в конечном итоге слипаться, образуя планеты из-за особого вида колебаний — так называемой неосевой магнитороторальной неустойчивости (MRI).

Ранее считалось, что подобные колебания возникают в результате взаимодействия магнитных и гравитационных полей. Однако новые данные показали: гораздо легче вызвать такую неустойчивость между двумя потоками жидкости, которые движутся с разной скоростью — в так называемом слое свободного сдвига. Это открытие меняет существующие представления об условиях, необходимых для формирования планет, и указывает на то, что подобные процессы могут быть гораздо более распространены во Вселенной, чем предполагалось ранее. По словам автора работы Инь Вана, научного сотрудника PPPL, выводы ученых существенно расширяют понимание механизмов формирования планетарных систем.