Органические соединения в составе космической пыли в молодой Солнечной системе могли способствовать существенно более раннему формированию планетезималей, чем считалось до сих пор. Акира Коучи (Akira Kouchi) из университета Хоккайдо (Япония) с сотрудниками провели модельный эксперимент по столкновениям частиц межзвездной пыли в таких условиях и пришли к выводу, что они удивительно легко слипаются между собой. Ученые утверждают, что этот результат поможет объяснить почему в пояс астероидов Солнечной системы меньше материи, чем предсказывают все существующие модели ее развития (статья A. Kouchi et al появится в ближайшем номере Astrophys. J. Lett., 566, 2002). Межзвездная пыль обычно состоит из частиц с силикатным ядром, окруженным слоем льда с органическими примесями. По современным представлениям астрономов, при формировании протопланетного диска именно из таких частиц возникли астероиды и планетезимали. Более ранние исследования таких столкновений учитывали лишь часть химических компонентов частиц (лед и силикаты), однако разумно предположить, что в условиях формирования Солнечной системы весь лед из-за высокой температуры окружающей среды должен был перейти в газообразное состояние.

Основываясь на результатах предшествующих исследований межзвездной пыли, группа Коучи синтезировала ряд органических составляющих. Для моделирования столкновений между частицами миллиметровых размеров медный шарик диаметром 1 см сбрасывали на медную же поверхность, покрытую слоем органики. Затем с помощью тензодатчика была измерена сила, которую необходимо приложить к шарику, чтобы оторвать его от органического покрытия. Эксперимент проводился с различными значениями скорости при ударе в области температур около 200-300 К.

Оказалось, что шарик крепко прилипал к слою органики при скоростях до 5 м/с, что по величине превосходит скорость, при которой происходит процесс коагуляции частиц межзвездной пыли из льда и силикатов. Отсюда был сделан вывод, что частицы пыли могли на ранних стадиях формирования Солнечной системы образовывать сгустки. Максимальную липкость органика проявляла при температуре около 250 К, что соответствует температурным условиям астероидного пояса в этот период времени.

Нехватка материи в поясе астероидов долгое время не поддавалась объяснению. Теперь же японские ученые предлагают гипотезу, что благодаря присутствию органических веществ в межзвездном веществе планетезимали, сформировавшиеся в области кольца астероидов, втягивались внутрь, к центру Солнечной системы, покидая таким образом "родные пенаты". Кроме того, был сделан вывод, что первые планетезимали были сформированы именно в кольце астероидов, что противоречит общепринятым представлениям о том, что они зарождались почти одновременно везде в пределах Солнечной системы.

Источник: PhysicsWeb, 28 января 2002.