Астрономы объявили сегодня, что планеты строятся в течение длительного периода массивных столкновений между скалистыми телами размером с горные хребты.
Новые наблюдения с космического телескопа Спитцер НАСА показывают удивительно большие пылевые облака вокруг нескольких звезд. Эти облака, скорее всего, вспыхнули, когда каменистые зародышевые планеты сошлись воедино. Собственная Луна Земли, возможно, образовалась в результате такой катастрофы. До этих новых результатов астрономы думали, что планеты были сформированы при менее хаотических обстоятельствах.
«Там беспорядок», - сказал доктор Джордж Рике из Университета Аризоны, Тусон, первый автор результатов и ученый Спитцер. «Мы видим, что планетам предстоит пройти длинный каменистый путь, прежде чем они станут взрослыми».
Спитцер смог увидеть пыльные последствия этих столкновений благодаря мощному инфракрасному зрению. Когда зародышевые планеты, скалистые ядра планет, таких как Земля и Марс, разрушаются вместе, считается, что они либо сливаются в большую планету, либо распадаются на куски. Пыль, генерируемая этими событиями, нагревается главной звездой и светится в инфракрасном диапазоне, где ее может видеть Спитцер.
Полученные результаты будут опубликованы в следующем номере Astrophysical Journal. Они отражают то, что мы знаем о формировании нашей собственной планетарной системы. Недавние наблюдения за исследованиями ударных кратеров нашей Луны также показывают турбулентную раннюю солнечную систему. «Наша Луна приняла много жестоких ударов, когда планеты уже начали обретать форму», - сказал Рике.
Согласно самой популярной теории, скалистые планеты образуют нечто вроде снеговиков. Они начинаются вокруг молодых звезд в виде крошечных шариков в форме диска в форме густой пыли. Затем, благодаря липким взаимодействиям с другими зернами пыли, они постепенно накапливают больше массы. В конце концов формируются тела размером с гору, которые в дальнейшем сталкиваются, образуя планеты.
Ранее астрономы предполагали, что этот процесс будет плавно переходить к зрелой планетной системе от нескольких миллионов до нескольких десятков миллионов лет. Они предсказывали, что пыльные формирующие планету диски должны постепенно исчезать с возрастом, со случайными вспышками от столкновений между оставшимися скалистыми телами.
Рике и его коллеги наблюдали более разнообразную планетообразующую среду. Они использовали новые данные Спитцера, а также предыдущие данные от совместного НАСА, Соединенного Королевства и Нидерландского инфракрасного астрономического спутника и Инфракрасной космической обсерватории Европейского космического агентства. Они искали пыльные диски около 266 близлежащих звезд примерно одинакового размера, примерно в два-три раза больше массы Солнца и разного возраста. Семьдесят одна из этих звезд была обнаружена на дисках, предположительно содержащих планеты на разных стадиях развития. Но вместо того, чтобы видеть, как диски исчезают в старых звездах, астрономы наблюдали противоположное в некоторых случаях.
«Мы думали, что молодые звезды, около миллиона лет, будут иметь более крупные и яркие диски, а более старые звезды от 10 до 100 миллионов лет будут иметь более слабые», - сказал Рике. «Но мы обнаружили, что у некоторых молодых звезд отсутствовали диски, а у некоторых старых звезд - массивные диски».
Эта изменчивость подразумевает, что формирующие планету диски могут забиться пылью в течение всего срока службы дисков, вплоть до сотен миллионов лет после образования звезды-хозяина. «Единственный способ произвести столько пыли, сколько мы видим в этих старых звездах, - это огромные столкновения», - сказал Рике.
До появления Спитцера вокруг звезд старше нескольких миллионов лет было замечено всего несколько десятков планетообразующих дисков. Уникально чувствительное инфракрасное зрение Spitzer позволяет ему ощущать тусклое тепло от тысяч дисков разного возраста. «Spitzer открыл новую дверь для изучения дисков и эволюции планет», - сказал доктор Майкл Вернер, исследователь проекта Spitzer в Лаборатории реактивного движения НАСА, Пасадена, Калифорния.
«Эти захватывающие новые открытия дают нам новое понимание процесса формирования планет, процесса, который привел к рождению планеты Земля и к жизни», - сказала д-р Энн Кинни, директор отдела вселенной в Управлении научных миссий в штаб-квартире НАСА. Вашингтон «Спитцер действительно воплощает миссию НАСА исследовать вселенную и искать жизнь», - сказала она.
JPL управляет космическим телескопом Спитцер для Управления научной миссии НАСА. Концепции художника и дополнительную информацию о космическом телескопе Spitzer можно найти по адресу http://www.spitzer.caltech.edu.
Первоисточник: пресс-релиз НАСА / JPL
