NASA за допомогою космічного телескопа James Webb дослідило 21 рідкісну пилову систему навколо молодих зірок. Їхній склад вказує на зіткнення планетних тіл, деякі з яких могли бути розміром з Марс.
Про це пише видання ScienceDaily.
Астрономи вважають, що на ранньому етапі існування Сонячної системи Земля зіткнулася з тілом приблизно розміром з Марс, яке називають Тейєю. Унаслідок удару значна кількість гірських порід могла випаруватися та опинитися в космосі. Частина цього матеріалу згодом сформувала Місяць.
Щоб краще зрозуміти подібні процеси, команда під керівництвом Кейт Су з Space Science Institute дослідила так звані екстремальні уламкові диски. Це системи навколо молодих зірок, де поблизу світила накопичується незвично багато теплого пилу — приблизно в тій зоні, де в Сонячній системі розташовані кам’янисті планети.
Дослідники зібрали дані про 21 такий диск. П’ять об'єктів раніше спостерігав телескоп Spitzer, а 16 дослідила обсерваторія Webb. Серед них 12 систем спостерігали за допомогою Webb уперше, а чотири стали повторними спостереженнями об'єктів, вивчених Spitzer.
Вчені встановили три характерні риси екстремальних уламкових дисків: їхній пил складається з дрібніших частинок, ніж у звичайних дисках, містить незвично багато теплого матеріалу та нерегулярно змінює яскравість. Ці властивості вдалося визначити за допомогою спостережень у середньому інфрачервоному діапазоні.
Особливу увагу дослідники приділили мінеральному складу пилу. За цим показником диски поділили на дві групи — багаті на кремнезем і з низьким вмістом кремнезему. Кремнезем є основним компонентом багатьох гірських порід і, зокрема, міститься у вулканічному склі.
Приблизно третина досліджених дисків виявилася багатою на кремнезем. На думку вчених, вони могли утворитися після надзвичайно потужних зіткнень між тілами розміром із Марс. Такі удари могли випаровувати значну частину кам’янистої речовини.
Інші дві третини дисків мають низький вміст кремнезему. Дослідники пов’язують їх із менш енергійними зіткненнями, зокрема ковзними ударами між тілами приблизно розміром з Місяць.
Відмінності помітні й у віці зірок. Багаті на кремнезем диски наразі виявляли лише навколо зірок віком до 300 млн років.
Диски з низьким вмістом кремнезему трапляються у значно ширшому діапазоні віку та зазвичай сильніше змінюють інфрачервону яскравість.
Вчені припускають, що такі коливання можуть бути пов’язані зі швидкою зміною уламків після зіткнень. На їхню яскравість здатні впливати зміни орбіт матеріалу та нові удари між тілами.
Отримані результати можуть допомогти відновити історію формування Сонячної системи. Вік багатих на кремнезем дисків відповідає періоду, коли, за моделями, мають формуватися кам’янисті планети. Це також узгоджується з оцінками, за якими Земля та Місяць сформувалися приблизно через 100 млн років після появи Сонця.
Дослідники також розглядають можливий зв’язок старіших дисків із гіпотезою пізнього важкого бомбардування. Вона передбачає, що зміни орбіт гігантських планет могли порушити рух менших тіл і спричинити період численних зіткнень. Водночас автори наголошують, що для перевірки цієї версії потрібні додаткові спостереження.
Читайте також:
