Телескоп «Уэбб» нашел два типа следов от столкновений зародышей планет
Астрономы изучили 21 систему с плотной пылью вокруг молодых звезд. Состав пыли показал, сталкивались ли там тела размером с Марс или с Луну. Эти данные помогают понять, как появилась Луна.
Ильдар ХайретдиновАвтор Hi-Tech Mail
Астрономы впервые собрали достаточно данных, чтобы понять, как устроены экстремальные пылевые диски. Это редкий тип молодых звездных систем, где сталкиваются зародыши планет. Об этом сообщило NASA. Исследование возглавила Кейт Су из Института космических наук в Боулдере (штат Колорадо). Результаты опубликованы 1 октября в журнале The Astrophysical Journal.
Экстремальные пылевые диски обнаружил еще космический телескоп «Спитцер», который уже выведен из эксплуатации. В таких системах вблизи звезды скапливается необычно много теплой пыли. Она находится примерно там, где в Солнечной системе обращаются каменистые планеты. Признаки этой фазы заметны лишь примерно у 1% молодых звезд. По словам исследователей, у всех таких дисков есть общие черты. Пылинки в них мельче, чем в обычных околозвездных дисках, а яркость в инфракрасном диапазоне неравномерно меняется со временем.
«Впервые нам удалось собрать столько систем, чтобы по-настоящему понять этот подкласс, который мы называем экстремальными пылевыми дисками», — говорит Су.
В выборку вошел 21 диск. Пять взяты из архива «Спитцера», еще 16 изучил телескоп «Джеймс Уэбб». Из них 12 дисков наблюдали впервые, а четыре уже были известны по данным «Спитцера». Спектры «Уэбба» в среднем инфракрасном диапазоне выявили тонкие детали, которые раньше были недоступны. По ним ученые определили минеральный состав пыли.
Диски разделились на две группы. Примерно треть оказалась богата кремнеземом, то есть диоксидом кремния. Такая пыль образуется при мощных ударах тел размером с Марс, когда значительная часть вещества испаряется. Эти диски встречаются только у звезд моложе 300 млн лет. Именно в этот период, по расчетам, должны формироваться планеты земного типа. Остальные две трети бедны кремнеземом. Их порождают менее энергичные скользящие столкновения тел размером с Луну. Такие диски находят у звезд разного возраста, и их яркость меняется сильнее.
«У нас нет другого способа напрямую изучать эти зародыши планет, потому что они слишком малы», — объясняет соавтор работы Агнеш Коспал из обсерватории Конкоя в Будапеште. Ее коллега Аттила Моор признает, что выводу пока не хватает данных. «Мы не ожидаем найти богатые кремнеземом системы среди более старых экстремальных дисков. Но в нашей выборке лишь три диска подходят под этот возрастной критерий, поэтому было бы хорошо пронаблюдать больше таких систем, чтобы подтвердить гипотезу», — говорит он.
Результаты касаются и истории Солнечной системы. Считается, что примерно через 100 млн лет после рождения Солнца молодая Земля столкнулась с телом размером с Марс, которое назвали Тейей. Так появилась Луна. Возраст богатых кремнеземом дисков согласуется с этой оценкой. Авторы допускают, что Солнечная система могла пройти через несколько таких пыльных фаз. Если переменчивость старых дисков связана с неустойчивыми орбитами, это согласуется с гипотезой поздней тяжелой бомбардировки. Согласно ей, планеты-гиганты далеко сместились от исходных орбит, нарушили движение малых тел и спровоцировали разрушительные столкновения.
Ранее мы рассказывали, как редкая пара гигантов помогла изучить происхождение «пушистых» планет.
космосNASAПоделиться
