Планетезимали / p l æ n ɪ ˈ t ɛ s ɪ m əl z / представляют собой твердые объекты, которые, как полагают, существуют в протопланетных дисках и дисках обломков . Согласно гипотезе планетезималей Чемберлина-Моултона , они, как полагают, образуются из частиц космической пыли . [ сомнительно ] Считается, что они образовались в Солнечной системе около 4,6 миллиардов лет назад, и помогают изучению ее формирования .
Широко распространенная теория образования планет , так называемые планетезимальные гипотезы, планетезимальная гипотеза Чемберлина-Моултона и гипотеза Виктора Сафронова , утверждает, что планеты образуются из частиц космической пыли , которые сталкиваются и слипаются , образуя все более крупные тела. Как только тело достигает размера около километра, составляющие его зерна могут притягиваться друг к другу напрямую за счет взаимной гравитации , что чрезвычайно способствует дальнейшему росту в протопланеты размером с Луну . Вместо этого тела меньшего размера должны полагаться на броуновское движение или турбулентность, чтобы вызвать столкновения, ведущие к прилипанию. Механика столкновений и механизмы прилипания сложны. [2] [3] Альтернативно, планетезимали могут образовываться в очень плотном слое пылинок, который подвергается коллективной гравитационной нестабильности в средней плоскости протопланетного диска, или в результате концентрации и гравитационного коллапса роев более крупных частиц в потоковых нестабильностях. . [4] Многие планетезимали в конечном итоге распадаются во время сильных столкновений, как, возможно, произошло с 4 Вестой [5] и 90 Антиопой , [6] но некоторые из самых крупных из них могут пережить такие столкновения и вырасти в протопланеты, а позже и в планеты.
Было высказано предположение, что около 3,8 миллиардов лет назад, после периода, известного как Поздняя тяжелая бомбардировка , большинство планетезималей в Солнечной системе были либо полностью выброшены из Солнечной системы на далекие эксцентрические орбиты, такие как облако Оорта , либо столкнулись с более крупными объектами из-за регулярных гравитационных толчков со стороны планет-гигантов (особенно Юпитера и Нептуна ). Некоторые планетезимали, возможно, были запечатлены как спутники, такие как Феба (спутник Сатурна ) и многие другие маленькие спутники с большим наклонением планет-гигантов.
Планетезимали, дошедшие до наших дней, представляют ценность для науки, поскольку содержат информацию о формировании Солнечной системы . Хотя их внешняя поверхность подвергается интенсивному солнечному излучению, которое может изменить их химический состав, внутри они содержат первозданный материал, практически нетронутый с момента образования планетезимали. Это делает каждую планетезималь « капсулой времени », и их состав может раскрыть условия Солнечной туманности , из которых сформировалась наша планетная система. Наиболее примитивными планетезималями, посещаемыми космическими аппаратами, являются контактная двойная система Аррокот . [7]
Слово «планетезималь» происходит от слова «бесконечно малый » и означает «крайне малую часть планеты».
Хотя это название всегда применяется к малым телам в процессе формирования планет , некоторые ученые также используют термин планетезималь в качестве общего термина для обозначения многих малых тел Солнечной системы , таких как астероиды и кометы , которые остались после процесса формирования. . Группа ведущих мировых экспертов по формированию планет на конференции в 2006 году [8] приняла следующее определение планетезимали:
Планетезималь — это твердый объект, возникающий при скоплении вращающихся тел, внутренняя сила которых определяется самогравитацией и на динамику орбиты которых существенно не влияет сопротивление газа . Это соответствует объектам размером более 1 км в солнечной туманности.
Тела, достаточно большие, чтобы не только удерживаться вместе под действием гравитации, но и изменять траекторию сближения камней на расстояниях в несколько радиусов, начинают расти быстрее. Эти тела размером от 100 до 1000 км называются эмбрионами или протопланетами. [9]
В нынешней Солнечной системе эти небольшие тела обычно также классифицируются по динамике и составу и, возможно, впоследствии эволюционировали [10] [11] [12] в кометы, объекты пояса Койпера или троянские астероиды , например. Другими словами, некоторые планетезимали стали другими типами тел после завершения формирования планет, и их можно называть одним или обоими именами.
Приведенное выше определение не одобрено Международным астрономическим союзом , и другие рабочие группы могут принять то же или другое определение. Разделительная линия между планетезималями и протопланетами обычно проводится с точки зрения размера и стадий развития, которые потенциальная планета уже прошла: планетезимали объединяются, образуя протопланету, и протопланеты продолжают расти (быстрее, чем планетезимали). [13] [14] [15]
