Инфракрасный космический телескоп NASA предоставил данные, которые указывают, что 20 лет назад в соседней молодой планетной системе Бета Живописца произошло масштабное столкновение астероидов, породившее облако пыли в 100 тысяч раз больше, чем астероид, погубивший динозавров. Исследование таких событий поможет астрономам лучше понять процессы, которые способствуют развитию планетных систем, подобных нашей, и позволит больше узнать о ранних стадиях формирования планет.
Бета Живописца — звезда А-типа в созвездии Живописец, расположенная в 63 световых годах от Земли. Она приблизительно в два раза массивнее Солнца и почти в девять раз ярче. Тщательные наблюдения за светилом выявили околозвездный диск из газа и пыли, несколько поясов планетезималей и комет, а также две экзопланеты: Бета Живописца b и Бета Живописца c — газовые гиганты, чья масса превышает массу Юпитера в несколько раз.
Эта планетная система очень молодая, ей 18,5-20 миллионов лет. Молодой возраст и относительно близкое расположение к Земле (по космическим меркам, разумеется) делают эту систему одной из важнейших астрономических целей для изучения формирования и эволюции планет. Бета Живописца находится в том возрасте, когда в системе уже сформировались газовые гиганты, а образование «твердых планет» во внутренней области еще продолжается. Происходит это в том числе за счет столкновений крупных астероидов. Поэтому ученые практически в реальном времени могут наблюдать, как появляются скалистые миры.
В 2004-2005 годах астрономы провели наблюдения за планетной системой с помощью инфракрасного космического телескопа «Спитцер» и увидели там огромное облако пыли. По оценкам специалистов, оно примерно в 100 тысяч раз превышало размер астероида, погубившего динозавров (диаметр астероида составлял 10-15 километров, именно его многие ученые называют основной причиной мел-палеогенового вымирания).
Группа американских астрономов под руководством Кристина Чена (Christine Chen) из Университета Джонса Хопкинса провела новые наблюдения за системой Бета Живописца. На этот раз специалисты воспользовались более современным инфракрасным космическим телескопом «Джеймс Уэбб».
В ближайшие дни Чен и его команда представят свои результаты на 244-м заседании Американского астрономического общества в Мэдисоне, штат Висконсин. Кратко об их выводах сообщается в пресс-релизе университета.
Исследователи сравнили данные «Джеймса Уэбба» с наблюдениями космического телескопа «Спитцер», проведенными ранее, и выявили значительные изменения в энергетических характеристиках пылинок вокруг Беты Живописца. Благодаря подробным измерениям обсерватории «Уэбба» Чен и его коллеги смогли отследить состав и размер частиц пыли в той же области, которую ранее проанализировал «Спитцер».
Спектры теплового излучения силикатных минералов, которые обычно встречаются вокруг молодых звезд и часто подвергаются воздействию электромагнитного излучения, показали, что пылевого облака, найденного «Спитцером» 20 лет назад, больше нет: оно будто «испарилось».
По мнению астрономов, это пылевое облако могло появиться в результате мощного столкновения крупных тел размером с астероид, которое в одночасье превратило объекты в пыль. Небесные тела распались на частицы, которые меньше сахарной пудры (мелкоизмельченные кристаллы белого сахара размером не более 0,2 миллиметра).
Изначально частицы пыли вблизи Беты Живописца нагревались и при взаимодействии с электромагнитным излучением отражали тепловое излучение, которое определяли приборы «Спитцера». Теперь же «Джеймс Уэбб» не смог уловить это тепло, то есть пыль стала удаляться от звезды и остывать, поэтому ее больше не видят.
Когда «Спитцер» вел свои наблюдения, ученые посчитали, что небольшие тела вблизи облака должны «измельчаться» и таким образом пополнять запасы пыли. Иными словами, с течением времени облако должно только расти. Но новые наблюдения «Уэбба» показали, что запасы пыли не только не восполняются, а ее вообще нет.
Авторы исследования заключили, что 20 лет назад ученые наблюдали последствия редкого космического ДТП, но понять сразу, что это было, не получилось. И только с помощью орбитальной обсерватории «Уэбб» им удалось об этом узнать.
