0: Итак, сегодня мы поговорим про солнечную систему, поскольку это, естественно, самый хорошо изученный случай формирования. И как раз на этом случае хорошо видно, как сложно все это описывать, если лет

1: Детали, а детали часто важны. То есть, с 1 стороны, там можно вспомнить канта, лапласа и сказать, что нам нужно объяснить, что планеты находятся примерно в 1 плоскости, крутят.

2: В 1 сторону внутри планеты земной группы, потом газовые гиганты, потом ледяные. И вот эту картину качественно надо описать в качественном описании такой картины. Действительно сейчас нет больших проблем, но мы знаем уже гораздо больше и хотим описать гораздо больше. И

3: Вот на примере солнечной системы лучше всего видно, как трудно это сделать. То есть чуть чуть обобщая в

4: Настолько мелких деталях, насколько это позволяет наблюдение. Мы не можем описать эволюцию солнечной системы. Это может быть связано и, скорее всего, связано в 1 очередь с плохим знанием начальных условий, которые могли быть раз

5: И мы можем строить какие-то распределения, брать наиболее вероятное или там пытаться что-то фильтровать, но параметров много, и поэтому всегда, наверное, можно филировать. То есть мы не знаем начальные условия как следует, но с другой стороны может быть что-то сущест.

6: Непонятно, в физике. Окей, ну про саму солнечную систему все, все более менее знают. Есть очень хороший свежий обзор, который я прямо советую, он небольшой при этом.

7: Достаточно популярный нам, наверное, в 1 очередь интересен такой таймлайн первые примерно 10000000 лет, несколько миллионов лет это существование газового диска.

8: И вот здесь проходит основная фаза формирования планет финальный набор массы для планет гигантов заканчивается через несколько миллионов лет, хотя, по всей видимости, в начале была стадия быстрого роста.

9: Возраст солнечной системы современной 4 5 6. Ну, проще запоминать 7 тут все равно плюс - 1 стоит, и поэтому 4 5 6 7 это нормальное число, но формально среднее значение с восьмёркой в конце.

10: В последней значащей цифре. И это число действительно известно с точностью до 1000000 лет. И, по всей видимости, лучше не получится. Во первых, это очень трудно зафиксировать на таком маленьком времени. Вам нужно сказать, что это означает.

11: Там как то кто-то из добродушных астрологов предлагал гороскоп, говорит назовите дату вашего рождения с точностью до минуты, гражданка процесс занимал больше 1 минуты я не могу назвать.

12: Время своего рождения с точностью до минуты. Соответственно, здесь трудно уйти под 1000000 лет. Делается это с помощью радиоуглеродного анализа, о котором мы дальше немножко поговорим и наилучшим образом вот этот 0 момент

13: Времени связывают с калий алюминиевыми включениями в метеоритах. То есть мы отсчитываем как бы образование солнечной системы от образования некоторых структур, обнаруженных метеоритах, которые, согласно анализу, являются

14: Наиболее древними, но, может быть, в каком-то будущем мы найдём что-то ещё, что там на полмиллиона лет это сдвинет. Итак, газовый диск существует первые несколько миллионов лет. Важно, что в этом, в это время солнце

15: Находятся в звёздном скоплении солнце, как и более менее все звезды рождаются в скоплениях, которые рассеиваются за миллионы, десятки миллионов лет. Это процесс. То есть опять-таки нельзя

16: Сказать, что там столько-то времени солнце было внутри скопления, а потом вне это постепенный процесс, но тем не менее, соответственно, начинается все с роста планетных ядер. Здесь есть несколько терминов, которые

17: Будут постоянно встречаться эмбрионы. Это уже довольно крупное образование с массой составляющей доли массы марса. Ну или там масса луны, более мелкие образования, планеты земли. И поэтому иногда прямо

18: Обсуждают столкновение эмбрионов с планетой землями. Эмбрионы более массивные. То есть всегда важно, кто на кого упал. Соответственно, менее массивные ударяет по более массивным. Мы считаем, что вот есть

19: Некое тело, которое называют эмбрионом, которое потом вырастет в землю. Ну, естественно, можно по другому говорить, как

20: Вы, наверное, помните замечательную шутку, что жители метеорита с ужасом наблюдали приближение Челябинска, то есть можно всегда встать на другую точку отсчёта после образования, когда у вас ещё много.

21: Мелких тел в солнечной системе. И эти мелкие тела суммарно имеют довольно большую массу. Это могут быть десятки масс солнца. Если мы по всему десятки масс земли. Конечно, если мы проинтегрируем по всему диску, то происходит интенсивное гравитационное

22: Взаимодействие между планетами и этими телами и в какой-то момент, по всей видимости, это приводит к неустойчивости, что приводит не к плавной миграции планет в диске, а к рез.

23: Перестройки, ну, к резкой, конечно, вот в таком масштабе, на масштабе времени, там, 1000000 лет, допустим, к резкой перестройке структуры планетных орбит, и это катастрофически сказывается на мелких телах, то есть

24: К мелким телам мы постоянно будем возвращаться. Они в этом смысле запоминают, что произошло на них. Это больше всего отражается, как там какие-нибудь, я не знаю, общественные катаклизмы отражаются на простых людях, и вы можете там писать или читать Роман.

25: Про неё там, про каких-то полководцев, академиков и ещё Бог знает кого. А вот про простых людей такая микроистория, но на них это отражается очень сильно, очень хорошо записывается в семейной летописи, если она есть, важно.

26: Событие, которое мы будем обсуждать ближе к концу, это столкновение земли с довольно крупным телом, что привело к образованию луны. Обратите внимание на довольно большие неопределённости в принципе, несколько лет назад.

27: Тут стояло бы просто меньше 700000000 лет, то есть неопределённости довольно большие, мы знаем, что какие-то события произошли, но точно датировать их очень трудно.

28: Ну а дальше солнце живёт, как живёт. И, вообще говоря, ничего супер катастрофического не должно происходить, пока солнце не начнёт превращаться в красный гигант. Ну, если только там близко не пролетит, какая

29: Будь звезда на правой картинке показана немножко в другом виде тоже вот эта история. Но история ранняя история первых.

30: Сотен миллионов лет. И датировка вот эта, повторюсь, она довольно приблизительная. Быстро начинается слипание пыли за счёт неустойчивости, про которую как раз Журавлёв будет рассказывать присутствующим. Повторюсь, что со

31: Следующего раза лекции будет читать слава Журавлёв, я сильно советую не пропускать, по крайней мере первые.

32: Соответственно, пыль может образовывать более крупные тела. Там есть проблема с образованием тел примерно метрового размера. На самом деле где-то от Десятков сантиметров. Это начинается проблема вот в чем, когда у вас слипается пыль,

33: Это не образование Камушков, естественно, а вот таких, ну реально, как вот по углам комнаты таких полевых агрегатов, и держатся они на электростатике. Пока у вас просто такие вот агрегаты, как я не знаю, конгломераты тополиные.

34: Тополиного Пуха, слипаются все хорошо, но когда они образуют уже тела, вот такие и сталкиваются на большой скорости, они начинают рассыпаться. И гравитация, естественно, ещё не может собрать такое тело. К счастью, поэтому

35: Дома за счёт гравитации пыль не растёт и возникает проблема, как уйти на более крупные тела и люди придумывают эти способы. И вот как раз у Журавлёва есть интересная, оригинальная работа на эту тему. Хорошо.

36: Ну, наконец, вот эти камни щебёнку, гальку вы образовали и может, у некоторых планет за Снеговой линией начаться быстрый набор массы ядра за счёт. Вот.

37: Этой акреции щебёнки. То есть это нормальный путь образования планет снизу вверх от пыли к более крупным образованиям при достижении некоторой критической массы порядка 10 масс земли. Это может быть в разных случаях, в разных местах.

38: Диска 5, 6 или наоборот 10 20. У вас начинается активный захват Газа и тогда можно быстро вырасти до гиганта. И обычно это занимает несколько миллионов лет. Дело не в том, как

39: Быстро растёт планета, она может очень быстро расти. А дело в том, сколько есть Газа в диске.

40: И disc газовый рассеивается со временем, соответственно, есть несколько миллионов лет на этот процесс для железнокамск другая. Они никогда не набирают столько массы, чтобы начать активно.

41: Аккрецировали, поэтому они растут за счёт в начале той же самой вот акреции мелких объектов акреции в начале вот этой щебёнки, потом планеты земал, то есть уже объектов с размером километры, скажем,

42: И, наконец, финальные стадии это крупные столкновения, когда у вас сталкиваются объекты с массой там примерно от массы луны до массы земли.

43: И все это заканчивается через несколько Десятков миллионов лет. Ну так, округляю через 100000000 лет. Повторюсь, точную. Во первых, процесс постепенный, у него нет резкой границы, а во вторых, в конкретном случае солнечной системы очень трудно дать точную датировку, но

44: Все это время порядка 100000000 лет. Повторюсь, есть вот такой хороший, свежий краткий обзор, который я очень советую посмотреть про солнечную систему. Он реально интересный, причём написан с 1 стороны, популярно, но популярно для вас.

45: А не для людей с улицы.

46: Хорошо. Итак, в начале про возраст. Возраст, естественно, определяется по радиоактивной датировке. И здесь важны 2 типа элементов во пёр.

47: Первых это долгоживущие изотопы, и тогда это превращение Урана в свинец или свинца в свинец. У свинца есть несколько изотопов, некоторые из которых радиоактивны, и это позволяет дать абсо.

48: Абсолютную датировку с достаточно хорошей точностью, с точностью лучше нескольких миллионов лет во вторых, есть алюминий 26, радиоактивный алюминий с очень коротким временем жизни он распадается в стабильный магний 20.

49: 6 и тогда, анализируя разные

50: Как это сказать? Семплы, разные выборки, разные образцы. Внутри метеоритов вы можете определять относительный их возраст с точностью лучше 1000000 лет.

51: Соответственно, здесь показаны как раз вот эти кальций, алюминиевые включения, вот оно, беленькое тут.

52: И наличие таких включений в метеоритах не во всех они встречаются, позволяет в итоге, используя несколько методов. Ну то есть метод 1, несколько элементов, несколько цепочек, радио.

53: Активного распада достаточно точно определять возраст, значит

54: Поскольку номера изотопов я никогда не помню, то я буду куда-нибудь подглядывать тоже самое, да? Ну, например, например, например, здесь мы откладываем

55: Отношение свинца 206 к урану 238.

56: А по этой оси откладываем отношение содержания свинца 207 к урану 235 235. Вот, соответственно, если у нас есть идеальная

57: Ситуация замкнутая система. То есть когда-то у вас там в метеорите образовалась такая микрокапсула с каким-то содержанием элементов разных, то дальше в ходе распада у вас будет вот такая кривая и вот

58: Каждый такой tik соответствует разным возрастам. Ну там, допустим, здесь у нас 4 миллиарда лет.

59: Но часто бывает так, что с метеоритом что-то происходит, он сталкивается с чем-то метеориты все-таки по большей части это осколки чего-то. То есть в ранней солнечной системе у вас образовалась какая-то

60: Каменюка. Более того, нас интересует не совсем сама вот эта Каменюка. Нас интересует отдельное включение в ней. То есть мелкий объект, который образовался раньше. Вот то самое кальце алюминиевое, например, включение. Там, правда, Урана обычно нет.

61: Ну, не суть там циркон, например, и спустя какое-то время, ну, например, ещё миллиард лет у вас что-то произошло, метеорит с чем-то столкнулся, расплавился, и у вас часть свинца накопленного потеря.

62: Из образца тогда у вас.

63: Содержание в разных образцах ляжет на другую кривую. То есть у вас в результате этого столкновения в разных образцах метеорите содержание изотопов будет разным и линия пойдёт как-то так, допустим.

64: Здесь 3 миллиарда лет и вот здесь именно вот в точке, соответствующей этому возрасту у вас что-то произошло и ваши образцы в метеорите они лежат где-то тут. И вот это связано с

65: С утечкой свинца и пересечение Кривых. Вот тут оно указывает на истинный возраст образца. То есть вот по данным в метеорите, чаще всего повторюсь, вот такую красивую кривую, которую может

66: Теоретически посчитать вы получить не можете, у вас есть что-то другое, но пересечение этой кривой с теоретической даст вам

67: Возраст объекта и соответственно, у нас могут быть такие изохроны, опять-таки содержание каких-нибудь изотопов. Даже не буду писать каких и у вас есть разные метеориты и в разных метеоритах у вас

68: Есть какие-то разные семплы, и они ложатся на прямые, соответствующие разным возрастам здесь какой-то возраст, 1, возраст, 2, возраст.

69: Раз 3 и, соответственно, это позволяет находить более старые объекты и в конце Концов достаточно точно датировать.

70: Когда же возникли самые древние из них, в итоге, анализируя разные образцы, вы можете добираться до там каких-то больших возрастов и

71: Рекордные. Вот они где-то как раз там 4 с половиной миллиарда с хвостиком. Вот такая типичная граница. 4, 5, 6, 7. Вот сюда попадает 4, 5, 6.

72: 8. То есть в пределах ошибок это оно и есть. Это не самая свежая картинка, но свежие дают все примерно тоже самое. Это все можно делать по разным изотопам. При этом в некоторых случаях нам, как сказать, с 1 стороны, повезло, что у нас есть

73: Алюминий 26 в образцах в довольно большом количестве. С другой стороны, это само составляет загадку, откуда он взялся? Потому что смотрите, если у вас есть очень короткий период полураспада, ну, например,

74: Здесь меньше 1000000 лет, а сам процесс формирования занимает миллионы лет, то спрашивается, откуда алюминий 26 вообще взялся? То есть в норме, если вы наугад возьмёте какой-то кусок межзвёздной среды, там просто

75: Не будет алюминия 26 радиоактивного, потому что его туда в норме никто не впрыскивает, и он за несколько миллионов лет совсем исчезает. Ну то есть несколько е фолдинговой. Поэтому возникает вопрос, откуда он взял?

76: И есть, ну, не то что проблема, а такая.

77: Информация о том, что солнечная система была обогащена алюминием 26 и 2 важный элемент это железо 60.

78: Тоже с достаточно коротким периодом полураспада. О том, откуда они взялись. Мы дальше будем говорить. Вот как раз примеры изохрон, которые я рисовал на доске. Соответственно, вот разные образцы.

79: Дают разные немножко возраста, но вот точность примерно 1000000 лет. И, естественно, у вас ещё есть 1 проблема. У вас изначальное содержание элементов в разных образцах.

80: Радиоактивных может быть разным, и поэтому нужно исследовать много Образцов и использовать разные группы элементов. Ну вот такая комплексная работа в течение ряда лет, проводившихся в том числе, кстати, на географическом, по моему, факультет

81: Мгу привела к тому, что возраст довольно хорошо зажат вот на значение 4, 5, 6, 7, 8000000 лет.

82: И это именно возраста самых древних Образцов, исследованных.

83: Что указывает на образование первых связанных

84: Крупных объектов крупнее, чем просто пыль в солнечной системе.

85: Кроме этого, есть другие интересные ограничения, и здесь как раз мы сталкиваемся с проблемой алюминия и железа.

86: Естественно, чтобы впрыснуть элементы в ту среду, из которой образуется солнечная система, вам нужно их где-то близко насинтезировать и выбросить, чтобы они за сотни тысяч лет попали в

87: То вещество, которое будет арретирования, ну и первичная коагуляция довольно быстро происходит за там десятки тысяч лет. Соответственно, вам нужно, чтобы близко были проэволюционировавшие звезды, как я сказал,

88: Солнце заведомо образовалось в звёздном скоплении там могли быть более массивные звезды, звезды с коротким временем жизни, соответственно, они могли или выйти на поздней стадии эволюции и ветром выбра.

89: В среду синтезированные элементы или дойти до стадии вспышки сверхновой и выбросить элементы таким способом соответственно, рассматривается обогащение среды, из которой образовывалась солнечная система, алюминием и железом.

90: В результате взрыва близкой сверхновой, или ветра проэволюционировавшей звезды, то есть или асимптотической ветки Кантов, или звезда вольфа рая. Ну и снова вроде бы все хорошо. Сделаем достаточно плотное скопление, или

91: Там посадим солнце ближе к центральной части, где плотность звёзд выше, и все будет хорошо. На самом деле возникают другие ограничения, потому что если у вас есть близко массивная звезда, у неё огромный поток ультрафиолетового излучения, ультрафиолетовое излуч.

92: Приводит к фото испарению диска обычно у людей в голове картина когда есть звезда, вокруг есть диск и ультрафиолетовое излучение звезды фото испаряет диск.

93: Ну, если у вас диск имеет протяжённость, скажем, 100 астрономических единиц, а вы видели, это вполне нормальная протяжённость для протопланетного диска. И где-то сидит звезда с массой не 1 масса солнца, как в центре диска.

94: 20 масс солнца. Светимость у неё, соответственно, там на 3 порядка выше и гораздо выше ультрафиолетовая светимость, и она начинает испарять внешние части диска. А это означает, что вы не сделаете

95: Планеты или там карликовые планеты во внешних частях системы, поэтому возникают с 2 сторон ограничения на количество звёзд в скоплении это очень интересная тематика.

96: Который очень активно занимается на графике справа по горизонтальной оси отложено число звёзд в солнечном скоплении.

97: По вертикальной оси вероятность, связанная с разными процессами. С 1 стороны, мы хотим иметь много звёзд, чтобы у нас была достаточно высокая вероятность, чтобы близко или пролетела звезда Вольф рая, или

98: Произошла вспышка сверхновой. Я говорю, или, скорее всего, современные данные, о которых я чуть позже поговорю, показывают, что нужно и нужно и то, и другое. Но если вы

99: Делаете много звёзд, то ультрафиолетовый поток начинает обрезать вам.

100: Протопланетный диск и поэтому у вас возникает серия других ограничений. То есть число звёзд не может быть очень большим, очень трудно уйти там на десятки тысяч звёзд и, с другой стороны, не может быть очень малым.

101: Потому что вероятность сверхновой будет мала. Причём, смотрите, здесь, правда, мы сталкиваемся с очень, как сказать, плохо определённой задачей, во первых,

102: Мы все равно говорим о вероятностях, и поэтому никакие законы сохранения не запрещают того, что солнце родилось в пустом месте, но совершенно случайно рядом пролетела звезда Вольф рая и рядом вспыхнула сверхновая в тот же момент.

103: Так, может быть, и на этом основана, я не знаю, художественная литература или кинематограф на каких-то случайностях, я не знаю. Вы смотрели теорию большого взрыва? Случайно? Нет, вот старый сериал. Вот.

104: Ну, понятно. Вот, ну, в общем, как бы по отдельности все персонажи реально вот то, что они собрались все вместе, вот это очень странно, так почти не бывает. И поэтому, значит,

105: Все эти рассуждения о числе звёзд в солнечном скоплении, они основаны на предположении того, что все происходило типично в среднем, вот как должно быть, но отклонения всегда возможны, и там пятипроцентное отклонение.

106: В смысле отклонения, которые происходят с вероятностью 5%, как вы знаете, довольно сильное. Это 1. 2 проблема связана с тем, что сами скопления звёзд бывают очень разные. У них разная концентрация звёзд, то есть разный профиль и звезды могут

107: Находиться на разном расстоянии от центра. Поэтому в итоге задача получается очень многопараметрическая и по большому счёту дать какие-то точные однозначные данные прямо про скопление, в котором родилось солнце, труд.

108: Можно обсуждать, что вот может быть так. То есть, например, наше скопление могло быть похоже на скопление в змееносце, если мы солнце поместим вот сюда, в эту часть скопления, или может быть похоже на скопление в орионе.

109: Если мы поместим солнце в другую часть скопления, соответственно, идея состоит в том, что

110: Железо 60, скорее всего, связано со сверхновой, а алюминий 26 с ветром звезды.

111: И нужно все так хорошо сделать, чтобы эти близкие звезды, с 1 стороны, не разрушали диск протопланетный, а с другой стороны были достаточно

112: Близко, чтобы вбросить достаточное количество элементов. Люди, повторюсь, это активно моделируют, используя разные ограничения, то есть по разному. Учитывая то, что они считают дополнительным ингредиентом сценария, но

113: В итоге качественно это удаётся описать, скорее всего, потому что, действительно, параметров много, и вы можете выбрать комбинацию, которая даёт нужное решение. Ну вот, например, 1 из работ

114: Где люди попытались сделать такие ограничения?

115: По сверхновым требуется, чтобы число звёзд скоплений было больше порядка 1000, по планетным орбитам меньше порядка 10000. Дальше можно смотреть.

116: На прямо орбиты. Это планетная орбита. Можно смотреть на орбиты отдельных транснептуновых тел и седна с большой полуосью орбиты там, в районе 50 500 астрономических единиц и перигелием в районе 70 астро.

117: Космических единиц очень такой хороший ограничитель. Существование таких объектов исключает близкие пролёты звёзд, потому что иначе их орбиты были бы разрушены. Кроме того, есть ограни

118: По ультрафиолетовому потоку вот этот показатель джи.

119: Вот он, джи, не знаю почему он сюда не попадает. Слепое пятно. Вот этот показатель джи, он показывает отношение ультрафиолетового потока протопла.

120: Том диске в скоплении к тому, что было бы только из за солнца, ну или там звёзд поля. И, соответственно, нужно, чтобы этот поток был больше, чем стандартный. Ну вот.

121: В некоторых оценках, повторюсь, это конкретная работа, там в 1000 раз. С другой стороны, есть ограничения сверху, потому что иначе вы сделаете слишком маленький протопланетный диск.

122: И это меньше 10000. Превышение нам постоянно встречается. Я надеюсь, привыкли. Вот solar небьюла это именно область.

123: И, собственно, само вещество, из которого образуется протопланетный диск. Я, я буду говорить скорее диск, чем солар, небила. Но часто употребляемый термин применительно к самым ранним стадиям формирования, это солар не

124: Более свежая работа по оценке числа звёзд, и здесь авторы выступают за значение порядка 10000.

125: Тысяч звёзд скоплений и больше. То есть это находится в таком мягком противоречии с предыдущими результатами. Это статья такая более свежая. То есть нам нужно впрыснуть радиоактивные элен.

126: Slr это short living радио нуклид, соответственно, нужно сделать это достаточно близко, достаточно быстро.

127: И при этом есть ограничения по планетным орбитам. Здесь хитрость вот ещё в чем у них получается много звёзд, потому что вы не можете

128: Считать, что все звезды в скоплении там образовались одновременно, например, а массивные тут же вспыхнули как сверхновые вы должны рассмотреть хотя бы в какой-то очень простой модели распределённое звёздообразование в скоплении.

129: А впрыснуть нужно на ранних стадиях. И если, например, в скоплении 200 звёзд у вас появляется вероятность того, что в скоплении из 200 звёзд будет 1 сверхновая, но

130: Статистически этого может быть недостаточно для того, чтобы обогатить именно солнечную туманность, потому что это нужно сделать в нужном месте в нужное время, и вам нужно больше звёзд, которые вспыхивают как сверхновые, потому что нужно, чтобы момент вспышки сверхновой

131: Совпал с самым началом образования солнечной системы, и это уменьшает вероятность в расчёте на 1 сверхновую. Значит вам нужно больше сверхновых, значит вам нужно больше звёзд скопления. Вот рассмотрев самую простую модель с распределённым звёздообразованием,

132: Здесь на правом графике разные цветные кривые нарисованы для разной продолжительности стадии звёздообразования. В скоплении вы получаете разное количество звёзд и

133: Разное количество звёзд, скоплений, и то здесь ещё можно дополнительно, как сказать, вводить ограничения, которые, по моему, в этой работе не сделаны. Вы можете смотреть звезды каких масс будут давать.

134: Нужное сочетание изотопов для обогащения, и это ещё сильнее ограничит. И тогда возникают проблемы, потому что с учётом всех этих ограничений число звёзд скоплений растёт и уходит за 10000, а

135: Что это повышает вероятность того, что близко будут звезды с большим ультрафиолетовым потоком и начнут фото испарять диск. И вот это совместить друг с другом в рамках простой модели. Ну, например, там шарообразное

136: С каким-то там простым профилем плотности звёзд оказывается трудно, но альтернативный подход, когда вы смотрите на то, какими бывают реальные скопления и можете ли вы найти для солнца место в них?

137: Для образования показывает, что решение все-таки находится. И это означает, что качественно, скорее всего, мы правильно все понимаем. То есть эти сложности не должны привести к какому-то радикальному пересмотру механизма. Ну, в духе того, что алюминий 26 привезли иноплане.

138: Близкие пролёты тоже ставят серьёзные ограничения, их постоянно уточняют, пересчитывают это вот совсем свежая работа, меньше года назад появившаяся в архиве.

139: И здесь они на основе такого более нового продвинутого анализа показывают, что с точки зрения пролётов, которые влияют на орбиты транснептуновых тел, они в основном объекты типа седны.

140: Рассматривают более или менее стандартное на сегодняшний день описание со скоплением из нескольких тысяч звёзд. Нормально проходят все ограничения. Опять-таки мы говорим о вероятностных процессах, но

141: Вероятность того, что все происходит так как похожее происходило в окрестностях солнечной системы, вполне себе нормальная.

142: Свежий, относительно практический обзор по моделям солнечного скопления, в котором солнце образовывалось.

143: И здесь, чтобы все описать, авторы используют уже такую более, на мой взгляд, детальную модель.

144: У вас отдельно задаётся протяжённость газового диска, который будет фото испаряться диска из твёрдых частиц, в котором будут образовываться объекты.

145: У вас в качестве параметра задачи выступает количество звёзд в скоплении и в этой модели солнце солнечная туманность получает

146: Основную долю короткоживущих нуклидов за счёт ветра звезды Вольф рая близкой, но в основном все это похоже как бы на то, что я описывал раньше, но вот люди пытаются зажать все это точнее, точнее, особенно.

147: Интересный параметр это как долго солнце находится в области повышенной плотности звёзд. И это время оказывается таким вот немаленьким порядка 100000000 лет.

148: Скорее, это верхняя граница, если такой весь ландшафт работы смотреть, но тем не менее время достаточно большое. Ещё 1 интересный такой кусочек данных. Мне просто сам подход.

149: Нравится и то, что у людей получилось что-то описать.

150: Как известно, планеты орбиты планет, будучи наклонёнными немножко друг к другу, тем не менее, они не лежат в целом в плоскости солнечного экватора.

151: Отличие не очень большое, но оно значимое, и более того, оно, как сказать, систематическое, значит, на этом графике большие площади орбит планет и наклонение орбиты каждой планеты.

152: Соответственно, мы видим вот, вот такую штуку. Внешняя планета Накина сильней и

153: Идея состоит в том, что идея этой работы состоит в том, что вспышка близкой сверхновой динамическим воздействием повернула немножечко диск.

154: Соответственно, диск наклонился сильнее во внешних частях в результате этого динамического воздействия сверхновой, и, кроме того, удаётся некоторые другие проблемы решить там с плавлением пыли, обогащением в общем, много.

155: Много чего, и даже если это неправильная модель, она довольно красивая, позволяющая таким вот оригинальным способом, но совершенно легальным, и нам нужна все равно близкая вспышка сверхновой объяснить.

156: Наклон орбит планет в солнечной системе и количественно, и качественно. В смысле систематики, что наклон больше у внешних планет. Соответственно, вот идея в том, что сразу

157: После динамического воздействия выброса сверхновой у вас вот так диск выстраивается, внешние части наклонены сильнее. Ну а дальше он

158: Эволюционирует и

159: Нет, ну наоборот, на самом деле пост импакт, вот и его эволюция приводит к тому, что планеты имеют наклонённые орбиты с систематикой, что наклон больше во внешних частях вообще говоря протопланет.

160: Диски, наклонённые к экватору своей звезды, это не редкость, это данные по примерно полусотне дисков у звёзд тао тельца, и мы видим, что наклоны могут быть довольно большие.

161: И солнечный он в этом смысле солнце это звёздочка. Естественно, нет, солнце это не звёздочка. Не помню, что такое звёздочка здесь, но солнечное значение порядка такого порядка, 5 градусов не

162: Не выделяющиеся.

163: Хорошо. Следующее важное понятие, которое прям вот непосредственно связано с будущим разговором про теорию протопланетных дисков и образования планет, связано с тем, как люди рассчитывают

164: Минимальную массу этого протопланетного диска, то есть такой англоязычной терминологии, это минимальная масса солнечной туманности. И часто это вот ммсм так и обозначается модель

165: Идея очень красивая. И когда там хаяши в 81 году, её в 81, да, в 81 придумал, она прям кажется. Ну, странно, что люди не придумали до. Идея очень простая, вроде.

166: Смотрите, диск изначально состоит из Газа и пыли, и газ по большей части будет рассеян, то есть, по современным данным, оценить массу Газа в диске, а это 98, может быть.

167: Процентов массы диска вы не можете.

168: Но практически вся пыль, ну, опять-таки, вся по массе, практически вся пыль, которая была в протопланетном диске, вся вошла в состав планет, причём по большей части крупных. То есть образование планетных систем устроено так, что

169: Хотя что-то переходит в какие-то кометы, мелкие тела астероиды, выбрасывается из системы, но остаётся процентов 90 в крупных планетах.

170: И тогда вы можете взять модели планет в солнечной системе и посмотреть, сколько в планетах должно быть элементов тяжелее Гелия.

171: Распределить эти элементы так как распределены планеты, размазать немножко. То есть вы в таком наивном подходе

172: Делает следующее это масса тяжёлых элементов, это расстояние от солнца. Вот у вас есть планеты. Ну, давайте будем как-нибудь честно писать меркурий, Венера, земля, Марс.

173: Юпитер гораздо больше даёт сатурн, уран, нептун. Вот эта мелочёвка. Про неё фактически можно забыть. Основная сидит здесь, потому что здесь сразу масса ядер, там 10 масс земли, 20 масс земли и

174: Наивно можно даже через них провести прямую через эти планеты, но можно там как-то подразмажу тогда, проинтегрировав, вы получите полную массу пыли и Газа в протопланетном диске, ну 90 про

175: Процентов массы пыли в протопланетном диске. А после этого вам нужно умножить на отношение долей Газа к пыли. Это примерно 1 к 70, там округляя 1 к 100, но в расчётах люди чаще

176: Использую там что-нибудь типа 1 к 67, что основано уже на анализе параметров солнечной системы. И тогда вы получаете полную массу и более того, получаете распределение этого вещества в протопланетном диске в предположе

177: Что планеты сидят там, где образовались, и именно это сделал хаяши в 81 году. И вот что он получил, соответственно по вертикальной оси плотность в расчёте на единицу.

178: Площади диска по горизонтальной оси большая полуось орбиты. Вот эта пунктирная линия это начальная плотность вещества в протопланетном диске, потом

179: Начинают образовываться планеты. Самое главное это юпитер, он выедает много вещества. Вот это распределение плотности. После 400 Оборотов юпитера считается, что юпитер рождался там, где он находится сейчас.

180: В дальнейшем эта модель была усовершенствована и много раз пересчитана разными авторами. Очень известная статья деша 2007 года. Здесь идея состоит в том, что все-таки планета

181: Сильно мигрировали. Вы учитываете этот фактор? Вы учитываете, что они не сидели все время там, где вы их видите сейчас. И получается масса немножко другая, побольше и наклон немного другой.

182: Много про это поговорим. Вот более свежие работы 17 года здесь модели солнечной туманности сравниваются даже с

183: Моделями протопланетных дисков в других системах, то есть и anne, это экстрасола ная билла, то есть это какие-то усреднённые данные по экзопланетам, на которые мы ещё посмотрим.

184: Ну, соответственно, вот как это выглядело бы в данной модели. А вот это ограничение из хорошо изученного диска t дабл ю гидро, который мы

185: Который упс, вот это да, диск и дабл ю гидр, который мы видели на предыдущей лекции.

186: Хорошо.

187: Соответственно, поскольку задача важная, её действительно много раз разбирали и использовали разные.

188: Входные данные, скажем так, это не совсем предположение в классической модели хаяши в юпитере 15 масс солнца твёрдого вещества, остальное водород и гелий, и, соответственно,

189: Область, из которой кормился юпитер. Вот она в таком диапазоне находится в

190: Классической модели солнечной туманности масса диска получается примерно 1, 100 от массы солнца в интервале больших полуосей от 2 до 30 астрономических единиц.

191: Для внутренних и внешних областей диска в классической модели хороших ограничений просто нет.

192: Чуть больше про модель дэша. Соответственно, содержание твёрдых частиц полтора процента, поэтому тут 67, там кому нравится 66 точка 6 6 6.

193: И тогда полная масса это масса тяжёлых элементов умножить на вот эту долю, ну, единичку на долю.

194: Соответственно.

195: Можно получить. Вот есть такая масса, масса, я не знаю, кормления масса области диска, доступная планете для роста. Вот они посчитаны для 4 планет гигантов, для планет земной группы. Ограничения очень слабые, поскольку они

196: Не набирают. И получается полная масса диска вот в той области, где формируются планеты, это в массах земли. Ну, соответственно, что тут получается 2 на 10 в 3, да?

197: Земли пускай 3 на 10, в 3 для круглости, а отношение массы земли к солнцу это 3 на 10 в 5. То есть как раз мы получаем примерно этот самый 1%. То есть здесь чуть меньше 1 про

198: Процента, но в очень ограниченной области больших полуосей там даже не от 2 до 30, а немножко меньше. Интересен вопрос восстановить по этим данным.

199: Плотности, поскольку теперь мы это можем сравнивать с профилями плотности наблюдаемых протопланетных дисков. Когда свои работы писали дэш и хаеш, это, естественно, было невозможно.

200: Ну вот классическая модель хаяши и обновлённая модель, которая, как вы видели, идёт существенно выше и с более сильным наклоном в более новой мод.

201: Можно добавить поиск коппера, то есть вообще внешний диск здесь, и он позволяет протянуть кривую. Дальше. Что, как сказать скорее.

202: Усиливает надёжность результата, потому что вы видите, что кривые, проведённые вот по этим 5 точкам, они сюда приходят, так и приходят. По сути. Поэтому эта точка не столько позволяет как-то улучшить фит, сколько делает

203: Результат более надёжным.

204: Существенно, что количество

205: Твёрдых тяжёлых элементов. Давайте так говорить. Вот то, что называется солис по-английски. Количество тяжёлых элементов в планетах ограничено именно тем, сколько было этого вещества, а не тем, как быстро растёт планета.

206: Вот эта Чёрная линия показывает, как могла бы расти масса планеты, если бы вещества все время было столько, сколько в начале, то есть его бы все время подкидывали туда, в disc, откуда-то оно все время подтекало и видно.

207: То во внутренних частях диска, то есть внутри, там примерно 10 астрономических единиц, это логарифм. У вас рост планет очень быстрый.

208: И если вещества много, планеты могут вырастать очень сильно, а массы юпитера, сатурна, нептуна, Урана, они гораздо меньше, они там сильно, бесконечно внизу, под этой

209: Кривой. И, соответственно, это действительно связано с тем, сколько вещества было в тех зонах, где планета могла, аккрецировали.

210: Люди пытаются получить похожие данные для экзопланетных систем, поскольку есть достаточно много.

211: System, где наблюдается несколько планет. Теоретически вы даже по 1 планете можете попытаться построить такое распределение, просто используя 1 планету для, я бы сказал, нормировки.

212: То есть задаваться каким-то профилем по 1 планете, определять положение этой кривой, но для многопланетных систем вы можете более сложный анализ проводить. Данных настолько много, что их даже можно проводить для разных типов звёзд.

213: Но существенно, что когда вы это делаете для других планетных систем, вы всегда вынуждены закладывать предположение, что планеты рождались там, где они сейчас находятся, а планеты очень сильно мигрировали.

214: Дисках и по крайней мере, для красных Карликов это особенно заметно. Здесь прям вот эта зависимость, она сильно задирается на маленьких расстояниях и

215: Это проблема. Ну, проблема в том смысле, что, скорее всего, это связано с миграцией планет, но проблема в смысле получения данных о протопланетных дисках в

216: Наблюдаемых системах экзопланет восстановление этих данных хорошо, теперь, наоборот, про будущее.

217: Буквально 1 слайд солнечная система сейчас представляется очень стабильным образованием. Если ничто массивное не пролетает сквозь солнечную систему орбиты планет будут достаточно стабильны самые нестабильные

218: Планета в солнечной системе это меркурий. То есть 1, что мы можем потерять, такое слабое звено в солнечной семье, это меркурий.

219: Результаты не однозначны в том смысле, что вы не можете провести 1 вычисление и дать точный ответ, потеряет ли солнечная система меркурий, если потеряет, какая перестройка других орбит произойдёт, потому что

220: Система хаотичная и маленькие отклонения в начальных условиях.

221: Или отклонения, возникающие в результате там округлений при счёте, то есть численная неопределённость приводит к неопределённости решений, но в заметном проценте случаев солнечный

222: Система теряет меркурий, а вот орбита земли все-таки она очень стабильна в самых разных прогонах здесь люди делали, ну, почти 20 прогонов.

223: С расчётом эволюции, пока солнце находится на главной последовательности. А вот если мы говорим о ранней эволюции солнечной системы, там все гораздо интереснее, потому что объектов было много и

224: Расчёты из за этого сложнее, но зато нам есть с чем сравнивать, поскольку это было в прошлом, и это так или иначе, так или иначе отпечаталось в солнечной системе. Это картинка из хорошего, относительно свежего обзора, это не совсем

225: Попытка описать, я бы сказал, солнечную систему, хотя параметры выбираются близкими к солнечной системе, мне это больше нравится. Как иллюстрация вообще подобных расчётов. Идея состоит в том,

226: Что вы начинаете счёт примерно когда у вас рассеялся газовый диск. То есть у вас массы больших планет зафиксированы и у вас есть большое количество мелких тел планеты земной группы, они будут набирать

227: Массу. В результате столкновений с этими мелкими телами. Это здесь не рассматривается, рассматривается поведение больших планет. Они, конечно, тоже будут поглощать мелкие тела, но их масса при этом существенно уже не меняется. Зато динамическое взаимодействие с

228: С большим количеством мелких тел приводит к эволюции орбит. И на левом графике на левом рисунке показана эволюция орбиты как бы нептуна, ну то есть нептуна, подобной планеты, которая

229: Эволюционируют в диске планеты земли и разные кривые соответствуют разной массе диска.

230: В единицах массы земли 30 астрономических единиц, современная орбита нептуна.

231: И при этом заложены в расчет другие планеты, заложен юпитер.

232: Ну и saturn, к слову сказать, тоже. То есть конфигурация похожа на солнечную систему, но вот я только на левом рисунке остановлюсь. Здесь, когда у вас больше тел то?

233: Планета гигант может мигрировать сильнее. Насколько планета гигант сильно мигрирует там наружу или внутрь. Это зависит от обстоятельств. Зависит в 1 очередь от количества мелких тел, с которыми это круп.

234: Планета будет обмениваться энергией, импульсом, угловым моментом, при этом планеты земли выбрасываются из системы.

235: И полная выброшенная масса может быть довольно большой. Это может быть несколько масс земли. Ну, может быть больше зависит от параметров диска в солнечной системе. Это может быть несколько масс земли и

236: Какое-то количество попадает во внутреннюю часть системы, некоторые из них выпадают на звезду. Это небольшая масса, поэтому ни с какой точки зрения на звезду она не влияет даже с точки зрения обогащения какими-нибудь элементами.

237: Но, вообще говоря, впрыск этих тел во внутреннюю часть солнечной системы увеличивает вероятность столкновений в этой самой внутренней части солнечной системы, что важно для роста планет земной группы.

238: Ну и вы можете легко прикинуть, если вы

239: Из каждой планетной системы выбрасываете несколько масс земли. Можете прикинуть, это соответствует нескольким миллиардам кометных ядер, выбрасываемых с каждой системой. И, ну и какому-то количеству более круп.

240: Объектов, то есть межзвёздное пространство, оно действительно заполнено блуждающими объектами самой разной массы, естественно, и совсем мелкими, то есть вплоть до там, камней, пыли какой-то из

241: Заканчивая достаточно крупными планетами при динамическом взаимодействии, крупная планета не может быть выброшена. Ну или, скажем так, это фантастически маловероятно, но учитывая, что есть планеты с массами, там юпитера 10.

242: Peter, есть бурые карлики, которые в каких-то системах могут блуждать по диску в итоге во всем диапазоне планетных масс существует вероятность выброса на ранней стадии эволюции из планетной системы, поэтому должно.

243: Быть большое количество свободно блуждающих планет и современные оценки показывают, что количество свободно летающих планет по порядку величины, равно количеству планет в планетных системах. Ближайшие

244: Я не знаю, там 5 лет благодаря работе телескопа нэнси грейс Роман, мы будем точно знать ответ. Ну и никого не удивит, если окажется, что свободно блуждающих планет там.

245: 5, 6, 10 раз больше, чем планет, гравитационно связанных в планетных системах.