Ученые решили выяснить условия формирования планет

Джаретт Джонсон (Jarrett Johnson) и Хуи Ли (Hui Li) Национальной Лаборатории Дос Аламос (Los Alamos National Laboratory) выяснили, что планеты формируются в солнечных системах с высокой металличностью.

Металличность - это относительная концентрация элементов тяжелее гелия (их в астрономии принято называть металлами) в звёздах и галактиках. Она же является показателем возраста звёздной системы.

При первичном нуклеосинтезе (процесс синтеза ядер химических элементов тяжелее водорода), в первые минуты жизни Вселенной, в ней возникли водород (75 %), гелий (25 %), а также следы лития и бериллия. Образовавшиеся позднее первые звёзды, так называемые звёзды популяции III, состояли только из этих элементов и практически не содержали металлов. Эти звёзды были чрезвычайно массивны, и в течение их жизни в них синтезировались элементы вплоть до железа. Затем звёзды погибали в результате взрыва сверхновых, и синтезированные элементы распределялись по Вселенной. Пока ещё ни одной звезды этого типа не было найдено. Второе поколение звёзд (популяция II) родилось из материала звёзд первого поколения и имело довольно малую металличность. Каждое следующее поколение звёзд более богато металлами, чем предыдущее. Самые молодые звёзды, типа Солнца, которое является звездой третьего поколения (популяции I), содержат самое высокое количество металлов.

К металличным элементам относятся такие элементы, как кислород, железо и кремний, например. Тяжелые химические элементы необходимы для формирования диска, который окружает звезду, ядра планеты и планетезимали. Планетезималь - небесное тело на орбите вокруг протозвезды, образующееся в результате постепенного приращения более мелких тел, состоящих из частиц пыли протопланетного диска. Непрерывно притягивая к себе новый материал и накапливая массу, планетезимали формируют более крупное тело, пока под действием силы тяжести отдельные слагающие его фрагменты начинают уплотняться.

Кроме того, исследования показали, что пылевой диск, окружающий звезду долго не выживает в условиях низкой металличности.