Введение

Когда группа музыкантов Undertones исполнила песню «Teenage Kicks», они, возможно, не подозревали, что речь идет о бурных и хаотичных периодах формирования планетных систем. В этом контексте астрономы использовали крупнейший в мире радиотелескоп ALMA для изучения «подросткового» возраста экзопланет, что открывает новые горизонты в понимании процессов формирования планет.

Проект ARKS и ALMA

Используя массив радиотелескопов ALMA, расположенный в пустыне Атакама в Чили, астрономы смогли получить уникальные снимки 24 дисков пыли, окружающих молодые звезды. Эти диски представляют собой остатки материала, из которого формируются планеты.

По словам Мередит Хьюз, соавтора исследования из Уэслианского университета, «мы часто видим ‘детские фотографии’ формирующихся планет, но до сих пор ‘подростковые годы’ оставались загадкой». Этот проект помогает пролить свет на динамичные процессы, происходившие в нашем солнечном системе, которые до недавнего времени оставались неясными.

Хаос и столкновения

Диски пыли являются свидетельством хаотичной фазы формирования планет. Как объясняет Томас Хеннинг из Института астрономии Макса Планка, «дебрисные диски представляют собой фазу, насыщенную столкновениями». ALMA позволила астрономам детально изучить структуру этих дисков и выявить наличие формирующихся планет.

Эта бурная эпоха, возможно, также связана с образованием Койперова пояса — ледяного кольца комет, находящегося за орбитой Нептуна. Объекты в этом поясе возникли в результате массивных столкновений и миграции планет, произошедших миллиарды лет назад, в то время, когда формировалась Луна Земли.

Трудности наблюдения

Получение «фотографий» планет в процессе формирования довольно просто, так как протопланетные диски, в которых они образуются, яркие и хорошо видны. Однако дебрисные диски, подобные тем, что наблюдал ALMA, гораздо тусклее, что делает их изучение более сложным. ALMA собирал радиоволновые излучения от пыли и молекул в этих дисках, создавая картину их сложных структур.

Уникальные наблюдения

Астрономы обнаружили, что дебрисные диски имеют разнообразные формы: не только простые кольца, но и многокольцевые пояса, большие и гладкие внешние ореолы, а также неожиданные дуги и группы. Как отметил Себастьян Марино из Университета Эксетера, «мы видим реальное разнообразие — не просто простые кольца, а динамичные и сложные структуры, свидетельствующие о бурной истории формирования планет».

Заключение

Исследование, проведенное командой астрономов, было опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics. Этот проект предоставляет новый взгляд на формирования планет и их эволюцию, открывая новые возможности для понимания нашего солнечного системы и его исторических этапов. Как сказал Лука Матра из Тринити-колледжа в Дублине, «эти диски фиксируют период, когда орбиты планет изменялись, а огромные столкновения, подобные тому, что создало Луну, формировали молодые солнечные системы».