Учени откриха от какво са се образували първите планети

Първите твърди небесни тела в Слънчевата система са се образували предимно от миниатюрни скални частици, преминали през изключително високи температури, а не от лед и студен космически прах.

Това показва международно изследване, публикувано в научното списание Nature Astronomy. Според учените между 83% и 92% от материала на най-ранните планетезимали във външната част на Слънчевата система е бил съставен от така наречените хондрули.

Откритието хвърля нова светлина върху процесите, довели до образуването на планетите и техните спътници преди около 4,6 милиарда години.

Изследването е ръководено от Даманвир Гревал от Йейлския университет в САЩ, съвместно с учени от Принстънския университет и германския Институт „Макс Планк“ за изследване на Слънчевата система. Резултатите са публикувани на 18 септември 2026 г. и са представени в нов материал на ScienceAlert.

В ранната Слънчева система са съществували два основни вида твърди материали, от които са се образували по-големите космически тела.

Първият са хондрулите – малки, обикновено милиметрови скални сфери, възникнали при силно нагряване и последващо охлаждане на разтопен материал.

Вторият е така наречената матрица – фин космически прах, богат на летливи вещества, включително вода под формата на лед и органични съединения.

Досега учените знаеха, че в някои древни метеорити съотношението между тези два материала се е променяло с времето. Оставаше обаче неясно какъв е бил съставът на първите тела, образували се през началния милион години от съществуването на Слънчевата система.

За да намерят отговор, изследователите анализирали химични данни от железни метеорити, достигнали Земята. Те са останки от древни планетезимали – сравнително малки небесни тела, които при определени условия могат да се превърнат в градивни елементи на планети и луни.

Първоначалните структури на тези тела не са се запазили, тъй като вътрешната им температура се е повишила достатъчно, за да предизвика пълно разтопяване. Една от причините е топлината, отделяна при радиоактивното разпадане на алуминий-26.

Въпреки това химичният състав на метеоритите е съхранил следи от първоначалния материал.

Учените използвали два независими показателя. Първият е съдържанието на сяра, която се среща в по-големи количества във фината прахова матрица. Вторият е степента на окисление на желязото, която дава информация за количеството воден лед и окислени минерали в древните тела.

И двата метода довели до сходен резултат: матрицата е съставлявала едва между 8% и 17% от първоначалния материал. Останалата част, според изчисленията, е била предимно от хондрули.

Това означава, че още през първия милион години от формирането на Слънчевата система скалните частици, образувани при високи температури, са имали водеща роля при изграждането на първите твърди небесни тела.

Според оригиналното изследване в Nature Astronomy откритието подкрепя теорията за аеродинамичното сортиране на частиците в протопланетния диск – огромния диск от газ и прах, обграждал младото Слънце.

При този процес различните частици се движат и концентрират по различен начин под въздействието на газа. Физическите свойства на хондрулите вероятно са им давали предимство при натрупването на материал и образуването на по-големи тела.

С течение на времето съотношението постепенно се променяло. Около два милиона години след началото на Слънчевата система хондрулите все още заемали значителен дял, но при тела, образувани около четири милиона години след началото, студената матрица вече можела да преобладава.

Тази промяна показва, че съставът на първите космически тела е зависел не само от наличните материали, но и от времето и условията на тяхното образуване.

Откритието помага да се обясни и друга загадка – защо най-древните хондрули са сравнително редки сред запазените метеорити.

Според изследователите много от тези частици са попаднали в първите планетезимали, които впоследствие са се разтопили. Така първоначалните им структури са били унищожени, въпреки че химичните следи са оцелели.

В съобщение за изследването, разпространено от Йейлския университет, учените подчертават, че образуването на първите тела е било избирателен процес още от самото начало.

Резултатите не означават, че в младата Слънчева система е липсвал лед. Те показват, че при формирането на най-ранните изследвани планетезимали скалните частици са били включвани в значително по-голямо количество от богатия на лед прах.

Новите данни могат да помогнат на астрономите да разберат по-добре не само произхода на планетите около Слънцето, но и начина, по който се изграждат планетни системи около други звезди.

Изследването показва, че още в първите си етапи Слънчевата система не е събирала космическия материал напълно случайно – физическите свойства на частиците са определяли кои от тях ще се превърнат в основа на бъдещите светове.