Космические лучи от сверхновой могут объяснить формирование планет земного типа

Новое исследование предлагает альтернативное объяснение того, как в ранней Солнечной системе появились короткоживущие радиоактивные элементы, сыгравшие ключевую роль в формировании планет земного типа, таких как Земля.

Иллюстрация молодой Солнечной системы, погружённой в поток высокоэнергетических космических лучей от близкой сверхновой. Автор: Рё Савада (иллюстрация с использованием ИИ).

Традиционная теория предполагала, что эти элементы, в частности алюминий-26, были «впрыснуты» в протопланетный диск непосредственно веществом взорвавшейся поблизости сверхновой. Однако этот сценарий требовал маловероятного совпадения: взрыв должен был произойти на идеально точном расстоянии, чтобы доставить материал, но не разрушить хрупкий диск.

В исследовании, опубликованном в Science Advances, учёные рассмотрели другой механизм — «космическую ванну». Сверхновые являются мощными ускорителями частиц, генерируя потоки высокоэнергетических космических лучей. Моделирование показало, что при взаимодействии этих лучей с веществом протопланетного диска запускаются ядерные реакции, которые естественным образом производят необходимые количества алюминия-26.

Этот процесс эффективно работает на типичном для звёздных скоплений расстоянии около одного парсека от сверхновой, что не угрожает целостности диска. Таким образом, для обогащения радиоактивными элементами молодой планетной системе достаточно просто находиться в том же звёздном питомнике, где позже взрывается массивная звезда, а не полагаться на редкое «чудо».

Если погружение в космические лучи — процесс обычный, то условия, которые помогли сформировать Землю, могут возникать вокруг значительной части солнцеподобных звёзд.

Это открытие меняет представления о распространённости планет земного типа. Если ключевой фактор их формирования не является чрезвычайно редким событием, то водно-обеднённые каменистые планеты могут быть во Вселенной довольно обычным явлением.