Космический телескоп Спитцер впервые обнаружил крошечные кварцевые кристаллы, разбрызганные в молодых планетных системах. Так что же происходит на этих планетарных дисках для создания материалов такого типа? Полученные данные свидетельствуют о том, что ударные волны от вихревого газа и пыли являются причиной создания планет во всей вселенной. «Спитцер дал нам лучшее представление о том, как сырье планет производится очень рано», - сказал Уильям Форрест из Университета Рочестера, штат Нью-Йорк. «Изучая эти другие звездные системы, мы можем узнать о самих наших начинаниях. планеты 4,6 миллиарда лет назад ». Однако большой вопрос в том, могут ли астрономы предсказать будущее с этими кристаллами? (Просто шучу)
Планеты рождаются из кружащихся в виде блинов дисков пыли и газа, которые окружают молодые звезды. Они начинаются как простые частицы пыли, плавающие вокруг диска из газа и пыли, а затем сливаются вместе, образуя полноценные планеты. На ранних этапах развития планеты частицы пыли кристаллизуются и прилипают друг к другу, а сам диск начинает оседать и сглаживаться. Это происходит в первые миллионы лет жизни звезды.
Когда Форрест и его коллеги использовали Спитцера для исследования пяти молодых планетообразующих дисков на расстоянии около 400 световых лет, они обнаружили сигнатуру кристаллов кремнезема. Кремнезем состоит только из кремния и кислорода и является основным ингредиентом в стекле. При расплавлении и кристаллизации он может сделать большие гексагональные кристаллы кварца, часто продаваемые как мистические жетоны. При нагревании до еще более высоких температур он также может образовывать небольшие кристаллы, подобные тем, которые обычно встречаются вокруг вулканов.
Именно эту высокотемпературную форму кристаллов кремнезема, в частности кристобалита и тридимита, команда Форреста впервые обнаружила в формирующих планету дисках вокруг других звезд. «Кристобалит и тридимит являются высокотемпературными формами кварца», - сказал Сарджент. «Если вы нагреваете кристаллы кварца, вы получите эти соединения».
Фактически, кристаллы требуют температуры до 1220 Кельвинов (около 1740 градусов по Фаренгейту), чтобы сформироваться. Но молодые формирующие планету диски имеют всего около 100-1000 Кельвинов (около минус 280 градусов по Фаренгейту до 1340 по Фаренгейту) - слишком холодно, чтобы сделать кристаллы. Поскольку кристаллы требуют нагревания с последующим быстрым охлаждением, астрономы предположили, что причиной могут быть ударные волны.
Считается, что ударные волны, или сверхзвуковые волны давления, создаются в формирующих планету дисках, когда облака газа, вращающиеся вокруг на высоких скоростях, сталкиваются. Некоторые теоретики считают, что ударные волны могут также сопровождать образование планет-гигантов.
Поэтому, возможно, астрономы смогут предсказать тип планет в этой новой солнечной системе!
Полученные данные согласуются с местными данными нашей солнечной системы. Считается, что сферические камешки, называемые хондрами, найденные в древних метеоритах, упавших на Землю, кристаллизовались ударными волнами в молодом формирующем планету диске нашей солнечной системы. Кроме того, миссия НАСА Stardust обнаружила минералы тридимита в комете Wild 2.
Форрест и аспирант Университета Рочестера Бен Сарджент руководили исследованиями, которые будут опубликованы в Astrophysical Journal.
Источник: Калтех
