Астрономы нашли убедительные доказательства того, что планеты начинают формироваться, когда молодые звезды еще растут. На снимке высокого разрешения, полученном с помощью большого миллиметрового/субмиллиметрового массива Atacama (ALMA), изображен молодой протозвездный диск с многочисленными промежутками и кольцами пыли. Этот новый результат, только что опубликованный в Nature, показывает самый молодой и детальный пример пылевых колец, действующих как космические колыбели, где формируются и закрепляются семена планет.

Международная группа ученых во главе с Домиником Сегура-Коксом из Института внеземной физики имени Макса Планка (MPE) в Германии нацелилась на протозвезду IRS 63 с помощью радиообсерватории ALMA. Эта система находится в 470 световых годах от Земли и расположена глубоко в плотном межзвездном облаке L1709 в созвездии Змееносца. Протозвезды, такие молодые, как IRS 63, все еще окутаны большим и массивным одеялом газа и пыли, называемым оболочкой, и протозвезда и диск питаются из этого резервуара материала.

В системах старше 1 000 000 лет, после того как протозвезды закончили собирать большую часть своей массы, кольца пыли были ранее обнаружены в большом количестве. IRS 63 отличается: в возрасте менее 500 000 лет это меньше половины возраста других молодых звезд с пылевыми кольцами, и протозвезда все еще будет значительно расти в массе. "Кольца в диске вокруг IRS 63 очень молоды", - подчеркивает Сегура-Кокс. - Мы привыкли думать, что звезды сначала вступают во взрослую жизнь, а потом становятся матерями планет, которые появляются позже. Но теперь мы видим, что протозвезды и планеты растут и развиваются вместе с ранних времен, как братья и сестры."

Планеты сталкиваются с некоторыми серьезными препятствиями на самых ранних стадиях своего формирования. Они должны расти из крошечных частиц пыли, меньше, чем домашняя пыль здесь, на земле. "Кольца в диске IRS 63-это огромные скопления пыли, готовые объединиться в планеты", - отмечает соавтор исследования Аника Шмидеке из MPE. Однако даже после того, как пыль сгустится вместе, образуя эмбрион планеты, все еще формирующаяся планета может исчезнуть, закручиваясь спиралью внутрь и поглощаясь центральной протозвездой. Если планеты действительно начинают формироваться очень рано и на больших расстояниях от протозвезды, они могут лучше пережить этот процесс.

Команда исследователей обнаружила, что в молодом диске IRS 63, расположенном дальше 20 А.Е. от его центра (на расстоянии, аналогичном орбите Урана в нашей Солнечной системе), находится около 0,5 массы пыли Юпитера. Это не считая количества газа, которое могло бы добавить до 100 раз больше материала. Требуется по меньшей мере 0,03 массы твердого вещества Юпитера, чтобы сформировать ядро планеты, которое будет эффективно накапливать газ и расти, образуя гигантскую газовую планету. Член команды Хайме Пинеда из MPE добавляет: "Эти результаты показывают, что мы должны сосредоточиться на самых молодых системах, чтобы действительно понять формирование планет." Например, появляется все больше свидетельств того, что Юпитер, возможно, действительно сформировался гораздо дальше в Солнечной системе, за орбитой Нептуна, а затем мигрировал внутрь к своему нынешнему местоположению. Аналогично, пыль, окружающая IRS 63, показывает, что существует достаточно материала далеко от протозвезды и на стадии, достаточно молодой, чтобы у этого аналога Солнечной системы был шанс сформировать планеты так, как предположительно сформировался Юпитер.

"Размер диска очень похож на нашу собственную Солнечную систему",-объясняет Сегура-Кокс. - Даже масса протозвезды немного меньше массы нашего Солнца. Изучение таких молодых планетообразующих дисков вокруг протозвезд может дать нам важные сведения о нашем собственном происхождении."

ИСТОЧНИК