Недавние открытия в астрономии показывают, что в нашей галактике планет значительно больше, чем предполагалось ранее, и они могут быть распространены по всей Вселенной. Несмотря на то, что формирование планет кажется достаточно быстрым и распространённым процессом, его механизмы до конца остаются загадкой. Учёные продолжают искать недостающие кусочки этого космического пазла.

Ключевое открытие: пылевой ловушник вокруг Oph IRS 48

Группа международных исследователей, использовавшая мощный телескоп ALMA, обнаружила важную подсказку, которая может объяснить, как из пылевого и газового диска формируются каменистые планеты. Исследование было проведено на молодой системе Oph IRS 48, находящейся примерно в 390 световых годах от Земли в созвездии Змееносец.

Форма и значение пылевого ловушки

На снимках учёных появилась необычная полумесяцеобразная структура — так называемый «пылевой ловушник». Этот участок представляет собой скопление крупных пылевых частиц, которое служит своего рода укрытием, где могут начинаться первые этапы формирования планет, астероидов и комет.

На изображении ALMA видно пылевой ловушник вокруг Oph IRS 48. Его характерная крестообразная форма обусловлена скоплением крупных частиц в наружных областях диска. Такая структура создаёт безопасную среду для роста пылевых частиц в более крупные объекты.

Учёные полагают, что именно такие зоны могут стать стартовой площадкой для формирования планет в молодых системах, где крупные пылевые частицы задерживаются и сливаются в более крупные тела.

Проблемы в моделировании превращения пыли в планеты

При попытках моделировать развитие пылевых частиц до состояния, когда из них могут образовываться планеты, возникают серьёзные сложности. Размеры частиц достигают определённого предела — они либо сталкиваются и разрушаются, либо начинают постепенно сдвигаться внутрь диска, препятствуя дальнейшему росту.

Роль вихрей и крупных объектов

Учёные предполагают, что для преодоления этих проблем в диске должны появиться области с повышенным давлением — так называемые вихри или «бугры». Такие зоны могут стабилизировать и удерживать растущие пылевые частицы, позволяя им объединяться в более крупные тела.

Для формирования таких вихрей необходим крупный объект, например, газовая планета или звезда-компаньон, который, проходя через диск, создаёт обустроенные условия для появления пылевых ловушек.

Наблюдения и новые открытия

Ранее исследования системы Oph IRS 48 показывали равномерное распределение газа и мелкой пыли, а также наличие большого разрыва в диске, что указывало на присутствие массивной планеты или звезды-компаньона. Однако только благодаря новым наблюдениям с ALMA удалось зафиксировать асимметричную, ореховидную структуру — так называемый «кашу» из крупной пыли в наружных областях диска.

Иллюстрация предполагаемой структуры диска системы Oph IRS 48. Большие и маленькие частицы представлены коричневыми точками, а голубой цвет обозначает распределение газа. Область с концентрацией крупных частиц — пылевой ловушник — находится в нижней части изображения. В центре предполагается присутствие планеты, которая очищает пространство и способствует формированию ловушки.

Это открытие важно, потому что оно показывает, что подобные структуры могут существовать и вблизи молодых звёзд, где формируются более массивные планеты. Возможно, то, что мы сейчас видим — это аналог процессов, происходящих в нашей солнечной системе, таких как формирование пояса Койпера или Оортова облака, где зарождаются кометы.

Пока что наблюдения были сделаны лишь частично, и в будущем, с полным развертыванием массива ALMA, учёные смогут получить ещё более детальные изображения, что поможет понять все этапы превращения пыли в планеты и их ранние стадии развития.

Марина Новикова

Научный журналист, которая зажигает в умах читателей огонь любопытства. Она переводит сложнейший язык Вселенной — от шёпота далёких галактик до генетического кода в наших клетках — на понятный и увлекательный человеческий язык. Её статьи — это не сухие факты, а захватывающие экспедиции на передний край знаний, доказывающие, что наука — это самое грандиозное приключение в истории человечества.