2154
Будівельний матеріал для кам’янистих планет міг з’явитися у Всесвіті набагато раніше, ніж припускали старі сценарії планетоутворення. Комп’ютерне моделювання показало, що вже приблизно через 100 мільйонів років після Великого вибуху навколо невеликої довгоживучої зорі міг існувати диск із кількістю твердого матеріалу, достатньою для формування кількох планет земної маси, а також із помітним запасом води.
У ранньому Всесвіті майже не було важких хімічних елементів. Після Великого вибуху переважали водень і гелій, тоді як вуглець, кисень, кремній, залізо та інші компоненти кам’янистих планет мали спочатку утворитися всередині перших поколінь зір. Тому довго здавалося природним, що планетам потрібен значний космічний час.
Дослідники Університету Портсмута змоделювали інший сценарій. Перші зорі — так звані зорі населення III — могли бути надзвичайно масивними. Частина з них завершувала життя у вибухах парної нестабільності, які викидали в космос понад сотню сонячних мас важких елементів за один раз.
Такі вибухи здатні дуже швидко збагатити сусідню хмару газу. У моделюванні гравітація стискала збагачений матеріал, із нього формувалася маломасивна зоря — приблизно 70% маси Сонця — і обертовий диск навколо неї. За структурою цей диск уже нагадував середовище, в якому в сучасному Всесвіті народжуються планети.
У певній зоні диска накопичилося кілька земних мас твердих частинок. Особливо цікаво, що це відбувалося приблизно на відстанях, порівнянних із відстанню Землі від Сонця. Тобто моделювання дало умови, за яких могли б формуватися тіла розміру земних планет.
Ще одним сюрпризом стала вода. Модель показала значний її запас — лише в кілька разів менший, ніж був доступний під час формування Сонячної системи. Це не означає, що будь-які ранні планети були б океанічними або населеними, але вода вже не виглядає речовиною, яка обов’язково потребувала мільярдів років космічної еволюції.
Автори наголошують, що йдеться про комп’ютерне моделювання, а не про безпосередньо знайдену планету віком 13,7 мільярда років. Проте модель демонструє фізично можливий шлях: одна дуже потужна рання наднова могла за короткий час створити локальне середовище, достатньо багате на важкі елементи для формування планетезималей.
Якщо подібні системи справді існували, це суттєво розширює часовий горизонт для пошуку найдавніших планет. Кам’янисті світи теоретично могли почати виникати ще до повного формування перших великих галактик. Майбутні спостереження далеких зоряних популяцій можуть перевірити, наскільки рано Всесвіт реально почав будувати планети.
