Астрономы впервые разглядели «подростковый» период формирования планет
Астрономы впервые получили детальные изображения «подростковых» планетных систем — этапа между формированием и зрелостью планет. Команда проекта ARKS (Resolve exoKuiper belt Substructures), используя радиотелескоп ALMA в пустыне Атакама, смогла рассмотреть 24 обломочных диска — остаточные пылевые пояса, оставшиеся после формирования планет. Результаты наблюдений опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.
«Мы раньше видели детские диски, но подростковый период оставался загадкой», — отмечает Мередит Хьюз из Уэслианского университета, соавтор исследования.
«Эти диски — место столкновений и перестроек, они рассказывают о бурной молодости планетных систем», — добавляет Томас Хеннинг из Института Макса Планка.
Аналогом таких дисков в нашей Солнечной системе является пояс Койпера — ледяное кольцо за Нептуном, где можно найти следы древних столкновений и миграции планет.
Тусклые и скрытые структуры
Подростковые диски в сотни раз тусклее газовых дисков новорожденных планет. С помощью ALMA, объединяющей десятки радиотелескопов, астрономы смогли «собрать» радиосигналы пыли и молекул в детализированные изображения. Они показали сложную архитектуру: кольца, широкие гало, острые края, дуги и скопления.
«Мы видим настоящую бурю — не просто кольца, а многослойные структуры с асимметрией, что говорит о динамике и столкновениях», — рассказывает Себастьян Марино из Эксетерского университета.
Основные открытия проекта ARKS
- многообразие структур: около трети дисков имеют множественные кольца или промежутки, следы воздействия уже существующих планет.
- долгое сохранение газа: в некоторых системах остатки газа влияют на химический состав растущих планет и перемещение пыли.
- признаки планетарной динамики: диски содержат зоны хаоса и спокойствия, напоминающие сочетание классического и рассеянного поясов Койпера.
- асимметрии и дуги: яркие дуги и эксцентричные формы указывают на гравитационное влияние невидимых планет или миграцию уже существующих.
- открытые данные: все изображения и обработанные данные ARKS доступны для астрономов по всему миру, стимулируя новые открытия.
Взгляд на юность планетных систем
«Эти диски фиксируют период, когда орбиты планет менялись, а масштабные столкновения, подобные формированию Луны, были обычным явлением», — говорит Лука Матра из Тринити-колледжа в Дублине.
Сравнение 24 дисков разных звезд позволило исследователям понять, какие структуры унаследованы от ранних стадий, какие сформированы планетами, а какие вызваны взаимодействием газа и пыли. Важно то, что эти наблюдения помогают определить, уникальна ли история нашей Солнечной системы или похожие процессы происходят повсеместно.
«Этот проект добавляет недостающие страницы в семейный альбом Солнечной системы», — заключает Хьюз.
