Выберите регион

Смотрим на

Ученые получили ключ к разгадке тайны рождения планет и лун из звездной пыли

  • Панорама (слева) и крупный план (справа) "лунообразующего" диска вокруг расположенной на расстоянии около 400 световых лет от Земли молодой экзопланеты типа Юпитера PDS 70c.
    Панорама (слева) и крупный план (справа) "лунообразующего" диска вокруг расположенной на расстоянии около 400 световых лет от Земли молодой экзопланеты типа Юпитера PDS 70c.
Астрономы впервые зарегистрировали "лунообразующий" диск вокруг экзопланеты.

Пылевой диск вокруг внесолнечной планеты ученым впервые удалось уверенно разглядеть с помощью антенной решётки ALMA в чилийском высокогорье. Эти наблюдения проливают свет на механизмы формирования планет и лун в молодых звездных системах.

"Результат нашей работы – чёткая регистрация диска, в котором могут образовываться спутники планеты, – говорит Мириам Бенисти (Myriam Benisty), исследовательница из Гренобльского университета во Франции и руководитель работы. – Наши наблюдения на ALMA были выполнены с таким великолепным разрешением, что мы впервые смогли уверенно идентифицировать связанный с планетой диск и оценить его размеры", – добавляет она.

Результаты исследования 22 июля опубликовал научный журнал The Astrophysical Journal Letters.

Как и почему образовалась Луна – спутник Земли – ученые только предполагают. Есть почти десяток гипотез на эту тему. И большая их часть рассматривает Луну как оторвавшийся основательный кусок чего-то, притянутый гравитацией Земли на ее орбиту.

Недавно обнаруженный "лунообразующий" диск вокруг экзопланеты видится ученым реальным доказательством иного процесса происхождения спутников крупных планет.

Так называемый околопланетный диск окружает экзопланету PDS 70c – одну из двух гигантских планет типа Юпитера. Эти две планеты вращаются вокруг звезды, что находится на расстоянии почти в 400 световых лет от нас.

Астрономы и раньше находили признаки существования "лунообразующего" диска вокруг этой экзопланеты. Но так как не было возможности чётко отличить диск от окружающей его среды, нельзя было уверенно подтвердить существование диска. Теперь уверенность в этом есть – диск существует.

Бенисти и её группа с помощью ALMA выяснили, что диаметр диска примерно равен расстоянию от Земли до Солнца, а массы его хватило бы на образование трёх спутников размером с Луну.

"Эти новые наблюдения крайне важны для проверки теорий образования планет, которые до сих пор невозможно было протестировать", – говорит Джехан Бэ (Jaehan Bae), сотрудник Научно-исследовательского института Карнеги в США.

Планеты образуются в пылевых дисках вокруг молодых звёзд, "подтягивая" к себе вещество околозвёздного диска. В диске образуются пустоты. При этом планета может образовать свой собственный – околопланетный – диск, который влияет на процесс роста планеты, регулируя падающее на нее количество околозвёздного вещества.

Газ и пыль в околопланетном диске в ходе множественных столкновений могут концентрироваться во всё большие тела, что в конечном счёте ведет к рождению спутников планеты – лун.

По словам научного сотрудника ESO Стефано Факкини (Stefano Facchini), астрономам пока не вполне ясны все подробности этих процессов – "когда, где и как образуются планеты и их спутники".

"На сегодняшний день обнаружено более 4000 экзопланет, но все они находятся в уже зрелых планетных системах. PDS 70b и PDS 70c, похожие на пару Юпитер – Сатурн, остаются пока единственными зарегистрированными экзопланетами, все ещё находящимися в процессе формирования", – говорит Мириам Кепплер (Miriam Keppler), сотрудница Института астрономии Макса Планка в Германии, одна из соавторов работы.

PDS 70b и PDS 70c – две планеты, составляющие эту планетную систему, – были открыты на Очень большом телескопе ESO (VLT) в 2018 и 2019 годах соответственно. Благодаря своей уникальности они с тех пор много раз наблюдались разными телескопами и антеннами.

"Получается, что эта система предоставляет нам уникальную возможность наблюдать и изучать процессы формирования планет и их спутников", – резюмирует Факкини.

Нынешние наблюдения на ALMA, выполненные с высоким разрешением, позволили астрономам лучше понять особенности этой системы. В результате не только подтвердилось наличие околопланетного диска вокруг PDS 70c, изучены его размеры и масса, но и обнаружено отсутствие явных свидетельств существования такого же диска вокруг PDS 70b. Похоже, планета PDS 70c стянула на себя всю пыль из родительского облака вокруг PDS 70b и оставила планету-сестру без лун.

Ранее мы сообщали, что снимки гигантской планеты удивили астрономов, и что найдены пять двойных солнц, рядом с которыми возможна жизнь. А еще писали о том, могут ли у спутников быть свои луны.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".

Читайте также

Видео по теме