Астрономы впервые увидели, как рождается гигантская супер-Земля

Загадочные "двойные разрывы" в газопылевых дисках, недавно открытые астрономами у нескольких молодых звезд, оказались следами формирования крупных двойников Земли.

Об этом говорится в статье, опубликованной в Astrophysical Journal.

"Наблюдения за звездами HL в созвездии Тельца и TW в созвездии Гидры показали, что в их протопланетном диске есть две пары разрывов, находящихся на очень небольших расстояниях друг от друга. Такие узкие разрывы, порожденные планетами, просто не могут возникнуть на таком расстоянии. Оказалось, что одной супер-Земли хватает, чтобы породить сразу несколько подобных колец", — Жобин Дун (Ruobing Dong) из университета Аризоны в Тусоне (США).

За последние годы, пишет РИА "Новости", как рассказывают ученые, телескоп "Кеплер" и ряд наземных обсерваторий открыли тысячи планет за пределами Солнечной системы, большая часть которых является или "горячими юпитерами", крупными газовыми гигантами, или супер-Землями – каменистыми планетами, чья масса в 1,8-3 раза больше земной.

То, как формируются большие "кузины" Земли, пока является загадкой для ученых, так как пока астрономам не удалось найти ни одной новорожденной звездной системы, где бы возникали такие планеты. Это заставило многих планетологов считать, что супер-Земли требуют неких экзотических условий формирования, что во многом не совпадает с тем, что подобные экзопланеты очень часто находят у близлежащих к нам светил.

Дун и его коллеги нашли неожиданное объяснение тому, почему ученые долгое время не могли найти "роддомы" подобных планет, и попутно раскрыли одну из последних космических загадок, изучая данные, которые собирал чилийский микроволновый телескоп ALMA во время наблюдений за несколькими новорожденными звездами.

Как отмечает планетолог, часть из этих светил обладает достаточно странным протопланетном диском, внутри которого присутствует множество очень узких и близко расположенных разрывов, чье существование астрономы обычно связывают с формированием планет.

Близкое расстояние между "дырами", по словам Дуна, заставило многих его коллег сомневаться в том, что внутри них могут рождаться планеты. Гравитационные взаимодействия между их "зародышами" сделают подобные кольца пустоты крайне нестабильными, и в конечном итоге они быстро разрушатся еще до того, как закончится формирование планет, и до того, как их смогут увидеть астрономы.

Дун и его коллеги нашли объяснение этому, обратив внимание на то, что газ и пыль внутри протопланетного диска движутся несколько по-разному, если внутри него рождается относительно небольшая и достаточно плотная планета. Взаимодействия газа и пыли с "зародышем" планеты породят два разрыва внутри диска, один из которых будет находиться практически сразу "перед" планетой, а второй – за ней.

Затем эти дыры, благодаря разной скорости движения крупных и мелких частиц пыли, расщепятся еще на два кольца, разделенных узкими полосками пыли и газа. Как показывают расчеты ученых, подобные структуры остаются стабильными на протяжении многих тысяч витков вокруг новорожденного светила, что позволяет находить их при помощи телескопов.

Следы подобных структур, практически неотличимых от результатов расчетов Дуна и его коллег, можно увидеть на снимках протопланетных дисков у звезд HL в созвездии Тельца и TW в созвездии Гидры, полученных при помощи ALMA.

Схожим образом, как считают ученые, могут формироваться и другие крупные землеподобные планеты. Изучение следов их рождения, по мнению планетологов, поможет нам понять, из чего они состоят, какие условия господствуют на их поверхности и пригодны ли они для рождения жизни.