Телескоп “Джеймс Вебб” проливає світло на катастрофічні зіткнення планет: космічний “урок” про формування систем

Космічний телескоп «Джеймс Вебб» (JWST) надає вченим безпрецедентні дані про екстремальні зіткнення, що відбуваються в молодих зоряних системах, відомих як екстремальні диски уламків. Ці події, хоч і здаються руйнівними, є ключем до розуміння еволюції сонячних систем, включаючи нашу власну, яка, ймовірно, пережила подібні зіткнення, що призвели до формування Місяця та формування ранньої Землі.

Реконструкція космічних катастроф

Історія нашої Сонячної системи, як вважають вчені, була позначена грандіозною катастрофою: зіткненням Землі з об’єктом розміром з Марс, відомим як Тея. Ця подія призвела до випаровування величезної кількості гірських порід, які вибухнули в космос, частина з яких згодом утворила Місяць. Зараз, коли NASA готується повернути людей на Місяць в рамках програми Artemis, розуміння таких минулих подій стає ще більш актуальним. За допомогою «Джеймса Вебба» астрономи тепер можуть досліджувати молоді зоряні системи, які демонструють ознаки подібних катастрофічних подій. Це дозволяє отримати цінні відомості про енергетику цих зіткнень, а також про склад і еволюцію цих хаотичних систем.

Екстремальні диски уламків: рідкісні, але важливі

З часом оточення зірки змінюється: від газових протопланетних дисків, де формуються планети, до більш бідних на газ дисків уламків. Місія космічного телескопа Spitzer виявила підклас цих дисків, які називаються екстремальними дисками уламків. Вони характеризуються незвичайно великою кількістю теплого пилу поблизу зірки, у тій самій зоні, де в нашій Сонячній системі обертаються скелясті планети. Однак, на відміну від теоретичних прогнозів, такі системи виявляються рідкісними – за оцінками, лише 1% молодих зірок демонструють ознаки цієї фази. Команда вчених, очолювана Кейт Су з Інституту космічних наук у Боулдері, штат Колорадо, дослідила ці загадкові об’єкти за допомогою «Вебба». Вони зібрали вибірку з 21 екстремального диска уламків, що включає як спостереження «Вебба», так і архівні дані Spitzer. «Це перший раз, коли ми зібрали достатньо систем, щоб по-справжньому зрозуміти цю підкласу, яку ми називаємо екстремальними дисками уламків», — зазначила Су. «До «Вебба» у нас була обмежена інформація. Тепер, маючи більше даних, ми можемо точно визначити, що ці диски означають для формування та еволюції планет».

Виявлення типів зіткнень за складом пилу

«Джеймс Вебб» та Spitzer виявили три ключові властивості екстремальних дисків уламків: дрібніші зерна пилу, ніж у протопланетних або класичних дисках уламків; високу концентрацію теплого пилу; та нерівномірні варіації яскравості. Досліджуючи мінералогічний склад дисків, команда розрізнила два типи:

багаті на кремнезем та бідні на кремнезем. Багаті на кремнезем диски, ймовірно, утворюються в результаті високоенергетичних зіткнень між об’єктами розміром з Марс, де значна частина матеріалу випаровується. Натомість, бідні на кремнезем диски свідчать про зіткнення меншого масштабу, наприклад, між об’єктами розміром з Місяць.

Джерело: NASAТелескоп “Джеймс Вебб” проливає світло на катастрофічні зіткнення планет: космічний “урок” про формування систем читайте на сайті HiTech. Expert.