Якщо ми хочемо знайти планети, що підтримують життя, слід зосередитися на маленьких планетах з великими супутниками.
Вважається, що саме Місяць допомагає зробити життя на Землі можливим і підтримувати його протягом такого довгого часу. Серед Місяців нашої Сонячної системи природний супутник Землі – п’ятий за величиною. Діаметр Місяця становить близько чверті діаметра Землі, а його маса – близько 1,2% земної. Чотири природні супутники Сонячної системи, розмір яких більший за Місяць, обертаються навколо газових гігантів Юпітера і Сатурна, супутники крихітні порівняно з їхніми планетами.
Це означає, що Місяць чинить на Землю інший вплив. Місяць стабілізує нахил орбіти Землі, що допомагає підтримувати стабільність клімату. Він створює припливи, які, можливо, зіграли роль у формуванні нуклеїнових кислот і життя. Місяць, найімовірніше, навіть допомагає Землі зберегти захисну магнітосферу, пояснює Universe today.
Нове дослідження, опубліковане в Planetary Science Journal, показує, що якщо ми хочемо знайти світи, що підтримують життя, слід шукати маленькі планети, тому що маленькі планети з більшою ймовірністю матимуть відносно великі супутники.
Провідною версією формування Місяця є гіпотеза гігантського удару. У ній ідеться про те, що коли Земля була дуже молодою, близько 4,5 мільярда років тому, протопланета розміром із Марс під назвою Тейя врізалася в Землю. Зіткнення створило обертовий тор («пончик») із розплавленої породи. Частина впала назад на Землю, а решта стала Місяцем.
У дослідженні Мікі Накадзіма та її колеги використовували моделювання, щоб вивчити роль потокової нестабільності у формуванні Місяця. Потокова нестабільність – ефект, який опір чинить на рух матерії в протопланетному диску, що призводить до утворення планетезималів (грудок-«зародків планет», що зливаються одна з одною, гравітація потім їх «обкатує» на планети). Усередині диска опір швидко змушує тверді частинки мимовільно концентруватися в грудки. Ці згустки можуть потім зруйнуватися або утворити планетезимали. Питання в тому, чи відіграє потокова нестабільність таку саму роль у формуванні супутників навколо планет? У цьому разі це не протопланетний диск, а диск уламків, що утворився внаслідок зіткнення.
«Ми вперше досліджуємо ефект потокової нестабільності в диску, що утворює Місяць, і виявляємо, що ця нестабільність може швидко утворювати місяці розміром близько 100 км. Однак ці місяці недостатньо великі, щоб уникнути сильного опору, і вони все одно швидко падають на Землю», – пишуть автори.
Щоб утворився такий великий місяць, як земний, зіткнення має бути менш енергійним, ніж зіткнення між масивними планетами. Якби Тейя була більш масивною, жар від удару створив би диск, що повністю випарувався. У такому диску міг утворитися тільки місяць набагато меншого розміру. Маленькі планети на кшталт Землі можуть створити при зіткненні відносно великі супутники. Отже, якщо ми хочемо знайти планети, що підтримують життя, треба шукати невеликі світи, які знайти сучасними методами знайти якраз досить складно.