Новый взгляд на раннюю Солнечную систему представляет альтернативу давно изученной, но в значительной степени дискредитированной теории, которая пытается объяснить, как биомолекулы когда-то были сформированы внутри астероидов. Вместо устаревшей теории исследователи из политехнического института Rensselaer предложили новую - на основе более точных данных о магнитном поле и солнечном ветре в ранней Солнечной системе, а также на основе механизма, известного как магнитная гидродинамика мультижидкостей.
Хотя сегодня астероиды между Марсом и Юпитером холодные и безводные, ученым давно известно, что ранее на них преобладали теплые, влажные условия, подходящие для формирования некоторых биомолекул, строительных блоков жизни. Следы биомолекул внутри метеоритов могли образоваться только в присутствии тепла и влаги. Одна из теорий происхождения жизни предполагает, что некоторые из биомолекул, которые формировались на астероидах, достигли поверхности планеты и способствовали возникновению нашей жизни.
"Раннее солнце было на самом деле слабее, чем сейчас, поэтому пояс астероидов должен был быть еще холоднее. И все же мы знаем, что некоторые астероиды нагревались до температуры, в которой могла быть жидкая вода.
В статье под названием «Пересмотр индукционного нагрева элементарных тел протопланетных дисков», опубликованной в журнале Astrophysical Journal, ученые Менцель и Роберж пересмотрели и опровергли одну из двух теорий о нагреве астероидов в ранней Солнечной системе. Существующие теории - одна предполагает радиоактивный процесс, такой же, который который нагревает внутренность Земли, а другая говорит о взаимодействии плазмы и магнитного поля . Хотя радиоактивный разогрев астероидов был, несомненно, важен, современные модели радиоактивного разогрева позволяют сделать некоторые прогнозы о температурах в поясе астероидов, которые не согласуются с наблюдениями.
Руководствуясь этим, ученые рассмотрели вторую из теорий, которая основана на оценке силы молодого Солнца и движении объекта в магнитном поле. Согласно теории, когда астероид движется через магнитное поле Солнечной системы, он будет испытывать электрическое поле, которое в свою очередь будет создавать электрический ток, текущий через астероид, и этот процесс нагревает астероид таким же образом, как электрический ток нагревает провода тостера.
"Это очень умная идея, и механизм является жизнеспособным, но есть проблема в том, как именно он должен быть применен, и эту проблему мы устраняем в своей работе ", - сказал Роберж .
"Механизм требует некоторых крайних предположений о молодой Солнечной системе", - сказал Менцель. Например, что солнечный ветер не был столь же мощным, как предполагается, это исследователи знают на основе текущего понимания молодой Солнечной системы.
На основе скорректированного понимания электрических полей астероидов , солнечного ветра и плазменных условий, можно обратиться к механизму, известному как магнитная гидродинамика мультижидкостей.
Областью изучения магнитной гидродинамики является то, как заряженные жидкости - в том числе плазмы - взаимодействуют с магнитными полями. Магнитные поля могут влиять на движение заряженной жидкости или плазмы, и наоборот.
"Нейтральные частицы взаимодействуют с заряженными частицами трением", - Менцель сказал. " Это создает сложную задачу, в которой нужно учесть наличие небольшого количества заряженных частиц, взаимодействующих с магнитным полем ".
Менцель и Роберж говорят, что их новая теория является многообещающей, но есть много вопросов для дальнейшего изучения.
Новый взгляд на раннюю Солнечную систему представляет альтернативу давно изученной, но в значительной степени дискредитированной теории, которая пытается объяснить, как биомолекулы когда-то были сформированы внутри астероидов. 