Новое моделирование Университета Портсмута сдвигает возможное начало строительства планет к очень ранней эпохе Вселенной. По расчетам группы Дэниела Уэйлена, сырье для каменистых миров могло оказаться в протопланетных дисках уже примерно через 100 миллионов лет после Большого взрыва.
Ключевой механизм связан с самыми первыми звездами, звездами Population III. Это были массивные короткоживущие объекты. Часть из них могла завершать жизнь как парно-нестабильные сверхновые. Такой взрыв не оставляет компактного остатка и выбрасывает в окружающий газ большие массы тяжелых элементов, включая углерод, кислород и железо.
Команда проследила в компьютерных симуляциях, что происходит с этим обогащенным веществом дальше. В расчетах оно попадало в соседние газовые облака, помогало им коллапсировать под собственной гравитацией и формировать диски вокруг новых звезд. Это похоже на обычные протопланетные диски, только происходит до появления зрелых галактик.
Самая интересная деталь в числах. В одном сценарии диск возник вокруг звезды массой около 70 процентов солнечной. Внутри него оказалось несколько земных масс твердого материала примерно на расстоянии одной астрономической единицы от звезды. То есть в зоне, где в нашей системе находится орбита Земли, уже могло быть достаточно строительного вещества для каменистых планет.
Моделирование также показало запас воды. Он был не таким уж малым по сравнению с условиями, из которых позже возникла Солнечная система. Это не доказывает существование обитаемых планет в первые сотни миллионов лет, но меняет нижнюю границу для такого вопроса.
Если расчеты верны, химическая подготовка к появлению планет началась почти сразу после первых звезд. Первые сверхновые могли не только обогащать космос тяжелыми элементами, но и быстро запускать среду, где твердые тела и вода появляются рядом с молодыми звездами.
