Необычность Солнечной системы

[Novosedoff]

Это подтверждено какими-то данными?

https://m.lenta.ru/news/2017/03/13/blackhole/amp/

Да уж  Вот эти 3 перца
https://news.uci.edu/2017/08/07/uci-celestial-census-indicates-that-black-holes-pervade-the-universe/

А вот их статья
https://arxiv.org/abs/1703.02551

А вот 10 статей, которые ее цитируют
https://www.connectedpapers.com/main/0261273c1db361432329f9e44cefd8a48fffad6a/Counting-black-holes%3A-The-cosmic-stellar-remnant-population-and-implications-for-LIGO/derivative

[Novosedoff]

(кликните для показа/скрытия)

Это подтверждено какими-то данными?

https://m.lenta.ru/news/2017/03/13/blackhole/amp/

Да уж  Вот эти 3 перца
https://news.uci.edu/2017/08/07/uci-celestial-census-indicates-that-black-holes-pervade-the-universe/

А вот их статья
https://arxiv.org/abs/1703.02551

А вот 10 статей, которые ее цитируют
https://www.connectedpapers.com/main/0261273c1db361432329f9e44cefd8a48fffad6a/Counting-black-holes%3A-The-cosmic-stellar-remnant-population-and-implications-for-LIGO/derivative

Пробежался я по ссылочкам. Уже спустя 2 года, в статье 2019, другая группа исследователей, теперь уже из Италии, подвергла сомнению результаты этих 3 американцев из Калифорнии
https://arxiv.org/pdf/1902.01419.pdf

У американцев интенсивность слияния дыр растёт с красным смещением:

the merger rate of BBHs, neutron star-black hole binaries (NSBHs) and BNSs increases with redshift, reaching a peak at z ∼ 2 − 4.

А в работе итальянцев - другая модель,  в соответствии с которой интенсивность слияния дыр вообще почти не зависит от красного смещения

We find that the mass of merging compact objects does not depend (or depends very mildly) on the merger redshift. Even the mass distribution of black holes depends only mildly on redshift

Кроме того, в этой работе приводится ссылка на публикацию ещё одной группы итальянцев, которые утверждают, что металличность во Вселенной вообще является крайне неопределенной штукой:

Moreover, the evolution of metallicity in the Universe is highly uncertain (Maiolino & Mannucci 2019).

https://arxiv.org/abs/1811.09642

Тогда как у американцев  исследование было построено на серьёзных допущениях в отношении металличности, что уже на уровне реферата статьи бросалось в глаза своей оптимистичной оценкой:

If roughly 1% of black holes are involved in a binary black hole merger, then the reported merger rate densities...

 

Вывод 

(кликните для показа/скрытия)

[Mercury127]

а причем тут ДЫРЫ?

[Novosedoff]

При столкновении двух НЗ по любому образуется ЧД.

Я так понял, не всё так однозначно:

When the two neutron stars meet, their merger leads to the formation of either a more massive neutron star, or a black hole (depending on whether the mass of the remnant exceeds the Tolman–Oppenheimer–Volkoff limit)

https://en.wikipedia.org/wiki/Neutron_star_merger?wprov=sfla1

[Klapaucius]

а причем тут ДЫРЫ?

[Mercury127]

Я так понял, не всё так однозначно:

в нашем случае это неважно, ибо остаток нас в любом случае не интересует...

[Rattus]

"Химический состав метеорита Гипатия говорит о том, что его родительское тело содержало в себе межзвездную пыль, образованную в ходе взрыва сверхновой типа Ia. Это первое открытие такого рода, которое подтверждает идею о том, что средний химический состав Солнечной системы отличается от состава межзвездной среды."

[Maki]

Это первое открытие такого рода, которое подтверждает идею о том, что средний химический состав Солнечной системы отличается от состава межзвездной среды."

Но при этом:

Предполагается, что родительское тело метеорита, будучи примитивным, не подвергалось термическому воздействию и не претерпевало магматической дифференциации. Оно образовалось в протосолнечной туманности, однако содержит вещество, попавшее из межзвездной среды

Насколько существенен вклад этого вещества, и в частности остатков сверхновой в химсостав Солнечной системы, в статье не говорится. Может быть оно не столь уж и велико?

[MenFrame]

То есть факт везения есть, а как это привязать к антропному принципу не понятно.

Ну вот и объяснение?

Возможная причина обеднённости внутренних планет Солнечной системы водой - алюминий-26, попавший в протопланетный диск Солнца после взрыва близкой сверхновой:
https://arxiv.org/abs/1902.04026

Тепло его распада выпарило воду в планетезималях, из которых сформировалась в том числе и Земля.

[Olweg]

Статья не новая, наверняка упоминается в этой теме. Во всяком случае, про Al-26 пишет AlexAV в первом посте, правда, в приложении к дифференциации недр.

[MenFrame]

Статья не новая, наверняка упоминается в этой теме. Во всяком случае, про Al-26 пишет AlexAV в первом посте, правда, в приложении к дифференциации недр.

Вот что нашел по его постам.

Нужно отметить, что если Al-26 можно списать на близкую более-менее обычную сверхновую,

Среднее отношение 26Al/27Al в межзвездной среде что-то около 8.4 10-6 (https://arxiv.org/pdf/astro-ph/0601015.pdf), а в ранней Солнечной системе было -  5 10-5, т.е. в разы больше средних фоновых значений. Al-26 - индикатор не самый специфический (он может образовываться в различных процессах), но тем не менее он также укладывается в общую тенденцию, указывающую на аномально высокое содержание короткоживущих радиоактивных изотопов в ранней Солнечной системе.

То есть вероятно обогащение алюминием-26 СС не такое уникальное явление.

[Olweg]

При всём уважении к знаниям AlexAV мне его версия о слиянии нейтронных звёзд кажется слишком экзотической. А вот взрывы СН в скоплениях молодых звёзд - действительно явление вполне обыденное. Конечно, многое зависит от конкретики - насколько далеко располагается СН, какова масса прародителя, сколько периодов полураспада должно пройти, прежде чем эффект сойдёт на нет, и т.п.

[Olweg]

При всём уважении к знаниям AlexAV мне его версия о слиянии нейтронных звёзд кажется слишком экзотической.

Хотя - подтверждается исследованиями:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,158361.msg4722253.html#msg4722253

Исходя из этого, исследователи делают вывод, что поставщиком тяжелых элементов для Солнечной системы могло быть единичное слияние нейтронных звезд на расстоянии около 300 парсеков (около 1000 световых лет). Они полагают, что слияние могло произойти примерно за 80 миллионов лет до формирования нашей планетной системы, и только оно могло обеспечить достаточное количество кюрия и плутония, следы которых мы видим в метеоритах.

Но это касается только тяжёлых элементов, и если действительно такое событие произошло за 80 млн. лет до появления Солнечной системы, то Al-26 к тому моменту пережил уже сотню периодов полураспада. То есть события, как ни странно, скорее всего не связанные (или даже после сотни полураспадов его оставалось ещё достаточно?). Но, скорее,

Al-26 можно списать на близкую более-менее обычную сверхновую

[Olweg]

Давно мучает вопрос, прямо заснуть не могу - почему в Солнечной системе внутренняя область такая пустая? Мелкий Меркурий - и пустота. Теперь-то мы знаем, что в других системах эта пустота может быть довольно плотно заполнена планетами земных и даже больших габаритов. Правда, сразу оговорюсь, что не считаю эту нашу особенность чем-то уникальным - при поиске экзопланет, особенно при транзитном методе, селективность огромна. Системы типа Солнечной просто не видны. Самое близкое, что удалось обнаружить к планетам земной группы (из подтверждённых) - это, пожалуй, Kepler-62f, планета с радиусом 1.4 Rз на примерно венерианской орбите у оранжевого карлика K2V. Правда, сама она тоже входит в состав компактной многопланетки.

На днях решил погуглить на эту тему, и наткнулся на две интересные статьи с очень близкими выводами.

https://arxiv.org/abs/2112.15558
В первой авторы провели моделирование протопланетного диска, предположив существование трёх скачков давления в газе при температурах 1400 К (линия сублимации силикатов), 170 К (снеговая линия) и 30 К (снеговая линия для CO). В результате пыль в диске сформировалась в три кольца: одно - узкое - в районе 1 а.е., второе, широкое, между 3-4 и 10-20 а.е., и третье на удалении 20-45 а.е. Первые планетезимали образуются на расстояниях 1.5, 8 и 45 а.е., но со временем зона их роста расширяется внутрь до 0.7, 3 и 20 а.е.(в первом прикреплённом рисунке самый нижний график). Резкий обрыв на 0.7 а.е. авторы объясняют температурой в 1400 К и сублимацией силикатов! Этого момента, я честно говоря, не понял. Они ссылаются на две работы, которые я пока не смотрел. Массы колец для случая, приведённого на графике, составляют 2.5, 85 и 18 земных. В течение 1-3 млн. лет во внутреннем кольце вырастают протопланеты размером с Марс. Из-за медленнего роста они не испытывают миграцию I типа.

На втором рисунке бледно-серым цветом показаны итоговые результаты симуляций, тёмно-серым - реальные планеты земной группы. Модель хорошо объясняет малые массы Марса и Меркурия, а также существование пояса астероидов, вещество которого вовсе не было рассеяно гравитацией Юпитера - его там не было изначально! Если скачки давления в газе проявляются позже или не так сильны, как в Солнечной системе, во внутренний диск попадают десятки или даже сотни земных масс вещества из внешней области, что приводит к очень быстрому росту планет и их миграции I типа к звезде. Таким образом объясняется дихотомия между «плотно упакованными» «кеплеровскими» системами и системами типа Солнечной.

https://scitechdaily.com/a-mysterious-gap-within-the-solar-systems-protoplanetary-disk/amp/
https://arxiv.org/abs/2110.09500
Во второй статье конкретно формирование Меркурия не затрагивается. Но авторы подтверждают существование зазора между внутренней и внешней областями ранней Солнечной системы. Они изучили остаточную намагниченность хондрул в углеродистых и неуглеродистых метеоритах (сформировавшихся, соответственно, в внешней и внутренней областях). Намагниченность оказалась достоверно разной (100 и 50 микротесел), что означает сильные отличия в темпе аккреции. Самым простым объяснением авторы посчитали существование зазора в диске, останавливающего стекание вещества и газа из внешних областей к Солнцу.

Ну, и как показала ALMA, кольца в протопланетных дисках - явление самое обычное.

[Olweg]

Резкий обрыв на 0.7 а.е. авторы объясняют температурой в 1400 К и сублимацией силикатов! Этого момента, я честно говоря, не понял. Они ссылаются на две работы, которые я пока не смотрел.

Вот одна из них, за авторством Морбиделли:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0019103515005448

Фактически, растущий объем работ по моделированию (Hansen, 2009, Walsh et al., 2011, Jacobson and Morbidelli, 2014) предполагает, что диск планетезималей, который сформировал планеты земной группы, имел внутренний край около 0,7 а.е. Этот край необходим для того, чтобы образовалась планета небольшой массы, подобная Меркурию (Hansen, 2009). В средней плоскости диска расстояние 0,7 AU соответствует линии конденсации для силикатов (температура конденсации ≈1300 К) для диска со скоростью аккреции М'∼1.5×10^-7M_⊙/год, что типично для раннего диска.

Нагрев внутренней части диска (то есть области около плокости диска) связан с темпами аккреции вещества.

[Ый]

почему в Солнечной системе внутренняя область такая пустая?

Солнце всё на себя перетянуло. Это когда ещё планеты только формировались.

[Olweg]

А подробнее?

[Klapaucius]

почему в Солнечной системе внутренняя область такая пустая?

Солнце всё на себя перетянуло. Это когда ещё планеты только формировались.

Вы ошибаетесь (надеюсь). Это наблюдательная селекция, просто таких систем немного. Но в FGKM они полагаю встречаются одинаково. Хотя после где-то F7V и до K8V единственное окно возможностей imho (не для таких систем, а вообще для жизни в зоне где вода жидкая и кое-какое освещение от звезды есть). Более яркие слишком мало живут (и их очень мало, даже таких звёзд как Солнце), красные карлики слишком... необычны. Да и немного их (MXV), где возможна жизнь, imho. Просто мы пока других экзопланет почти не знаем.

[MenFrame]

А подробнее?

Слышал, что на этапе формирования СС материя вблизи солнца падала на него по магнитным линиям. Из-за чего яркость его была выше чем сейчас.

[Olweg]

Протопланетный диск - это, фактический, аккреционный диск. Так что да, даже после зажигания Солнца какая-то часть вещества и газа продолжала на него выпадать. Особенно быстро скатываются внутрь - за счёт торможения газом - тела метрового размера. Но Солнце не могло "перетянуть" на себя только самую внутреннюю часть диска - движение идёт по всему диску. Нужны какие-то дополнительные механизмы.