4. 2. Формирование планетарной системы

Мой канал на Дзене "Мир Пространств" (https://dzen.ru/panhoru)
---
В туманности Ориона телескопом имени Джеймса Уэбба обнаружены десятки парных объектов размером с Юпитер, которые не являются ни планетами, ни звёздами.
Астрономы назвали их JuMBO — Jupiter Mass Binary Objects (двойные объекты с массой Юпитера).

Двойная система W0336 из ультрахолодных коричневых карликов спектрального класса Y — самые холодные объекты такого рода. Масса основного тела системы и его компаньона составляют 8,5...18 и 5...11,5 масс Юпитера, а их температуры 415 и 325 кельвинов.
Считается, что планетой может называться тело, масса которого меньше 13 масс Юпитера, значит, первое тело уже находится в стадии перехода между гигантской планетой и коричневым карликом.
Физическое расстояние между карликами составляет 0,97 астрономической единицы, а период обращения тел вокруг друг друга 5-9 лет.

Двойные планеты подтверждают, что они образовались в одно и то же время из одного и того же протопланетного облака, без наличия родительской звезды.

Примерно, половина звёзд главной последовательности — двойные. Это позволяет предположить, что Солнечная система тоже было двойной: Протосолнце и Дефтерос (;;;;;;; греч.- второй). Только такой подход даёт объяснение, почему направление вращение планет совпадает с их орбитальным вращением.

За пределами сферы аккреции Протосолнца, примерно, на расстоянии ~200 а.е. сформировалось из жидкого водорода другое тело - Дефтерос. Плотность молекулярного облака там меньше, чем в центральной области, поэтому тело формировалось медленнее.

Эти 2 тела сформировали инвариантную плоскость Солнечной системы.
Инвариантная плоскость постоянна, в отличие от плоскостей экватора и эклиптики, и не меняется со временем.

В процессе роста этих двух тел они сближались. Дефтерос представлял собой океан из смесей воды, углекислого газа, метана и аммиака, с толстой коркой ледяной поверхности. Растущая агрегация накапливала под коркой водородно-кислородную смесь.
В районе пояса Койпера (30...55 а.е.), Дефтерос, достигнув массы 0,0014 M; (масса всей планетарной системы, без массы самого Солнца), распался от взрыва водородно-кислородных смесей. К этому моменту, агрегация подняла внутри Дефтероса температуру до самовоспламенения смеси. Это могла быть локальная химическая реакция.

Это показано на левом рисунке вверху: Формирование планет
1 - место формирования Дефтероса
2 - место разрушения Дефтероса
3 - центральное тело (протозвезда)

Дефтерос рассыпался на множество частей, создав пояс Койпера. Более крупные продолжили дрейф к центру.

Протосолнце и Дефтерос имели одинаковое направление вращения, поэтому направление вращение планет совпадает с направлением орбитального вращения.
Примечание: при формировании планет из вращающегося протооблака направления орбитального вращения и вокруг оси планет были бы противоположными.

Сталкиваясь с мелкими частями, крупные обломки выровняли орбиты до круговых и заняли те места, на которых мы видим планеты сегодня.

Распад Дефтероса породил транснептуновые объекты  на орбитах близких к тому месту, где он распался.
См. правый рисунок: Транснептуновые объекты
1 - пояс Койпера
2 - Солнце

Орбиты транснептуновых объектов демонстрируют, что все они появились, примерно, в одном месте.

Объекты сформировалась из материалов Дефтероса, распавшегося в районе пояса Койпера, поэтому состоят главным образом из летучих веществ (называемых льдами), таких как метан, аммиак и вода, с небольшими примесями органических веществ.

Солнечный ветер наполнял все тела Солнечной системы нейтронами и ионами, из которых потом формировались более тяжёлые элементы. Солнечный спектр содержит не только линии водорода и гелия, но также ионизированных и нейтральных металлов.
 
Сталкиваясь с нейтронами и протонами, поверхности комет преобразовывались в корковидный силикатный (SiO) наполнитель.

Планеты дополнительно обогащались тяжёлыми элементами и водородом с помощью нейтронов агрегированных внутри планет.

После того, как центральное тело стало красным карликом, его мощный звёздный ветер сорвал водородные оболочки внутренних четырёх планет.
Агрегированные в короне Солнца нейтроны наблюдают вплоть до орбиты Марса (см.гл.4.1. Формирование Солнца), поэтому более удалённые объекты наполнялись, в основном, водородом.

Считается, что самое старое вещество солнечной системы в метеоритах, это хондриты: кальций - алюминиевые включения. Они и определяют возраст системы, который считается 4,5 млрд лет, т.е. к этому времени уже были синтезированы кальций и алюминий.
28 сентября 1969г в Австралии упал Мурчисонский метеорит (углистый хондрит). В 2020 году в метеорите были найдены так называемые досолнечные зёрна возрастом 5-7 млрд. лет - старейшие твёрдые вещества на Земле.
В реальности, возраст Солнца гораздо больше 5-7 млрд.лет. (см.гл.4.1. Формирование Солнца)

Астероиды, в отличии от комет, это более старые мелкие тела, поэтому содержание тяжёлых элементов в них больше.
Через 600-700 млн лет формирования системы произошло событие, которое привело к астероидной бомбардировке по всей системе. Это окончательно определило орбиты всех планет, с учётом резонансов. Луна бомбардировалась астероидами уже через несколько сотен миллионов лет после формирования системы. Это возраст большинства кратеров.

* * * Угловой момент (момент импульса)
Угловой момент L = mrv,  (масса * радиус орбиты * скорость):
- всех планет 3е50 г*см2с-1 (суммарная масса 2,67е30г, это 0,13% массы солнечной системы)
- Солнца 3е48 г*см2с-1

Скорость Дефтероса на орбите (200 а.е. или 3е15 см) формирования:
v = L/mr = 3е50/(2,67е30 *3е15) = 0,375е5 см/с или 0,375 км/с

Сегодня, на орбите 200 а.е., астероиды имеют орбитальную скорость 2 км/с, поэтому Дефтерос снижал свою орбиту.