Вода выдала космический секрет: аквариумный насос объясняет рождение планет

Казалось бы, что общего между планетными системами и аквариумным оборудованием? Оказывается, самое прямое. Учёные из Германии создали установку, в которой обычная вода, закрученная в вихрь, ведёт себя как протопланетный диск вокруг молодой звезды. Вместо миллионов лет эволюции — несколько минут наблюдений, вместо далёких туманностей — прозрачный цилиндр с полипропиленовыми шариками. И самое удивительное: эти шарики движутся по тем же законам, что и планеты вокруг Солнца.

Почему космос можно изучать без телескопа

Астрономы столкнулись с парадоксом: процессы формирования планет слишком медленные, чтобы их наблюдать напрямую, и слишком сложные, чтобы полностью воспроизвести на компьютере. Тогда исследователи обратились к гидродинамике — науке о движении жидкостей. Оказалось, что водяной торнадо в лаборатории имитирует гравитацию звезды с поразительной точностью. Частицы в вихре подчиняются законам Кеплера: их скорость меняется в зависимости от "орбиты", а траектории напоминают эллипсы. Это открытие позволяет изучать рождение планет буквально на столе, без дорогостоящих космических миссий.

Пыль, газ и шарики: что общего у протопланетного диска с детской игрушкой

Ключевой элемент эксперимента — крошечные полипропиленовые шарики, которые играют роль космической пыли. Их плотность специально подобрана так, чтобы они парили в воде, как частицы в протопланетном диске. Высокоскоростная камера фиксирует каждое их движение, а алгоритмы рассчитывают параметры, которые раньше можно было только предполагать. Например, как пыль слипается в планетезимали — "зародыши" будущих планет. Вода здесь не просто среда, а полноценный аналог межзвёздного газа, чьи турбулентности влияют на всю систему.

Что это значит для тех, кто далёк от астрофизики

Казалось бы, чисто фундаментальное исследование. Но его последствия могут быть куда ближе, чем кажется. Понимание того, как образуются планеты, поможет точнее искать миры, пригодные для жизни. А ещё - объяснит, почему наша Солнечная система выглядит именно так, а не иначе. Кто знает, может быть, следующий эксперимент с водяным торнадо подскажет, где искать "вторую Землю".