Астрономи знайшли спосіб «побачити» зіткнення далеких планет, хоча самі планети розгледіти неможливо. Телескоп James Webb аналізує пил навколо молодих зір і за його складом може визначити, чи небесні тіла лише зачепили одне одного, чи зіткнулися з такою силою, що породи буквально випарувалися.
Дослідники під керівництвом Кейт Су зі Space Science Institute вивчили 21 надзвичайно пиловий диск навколо молодих зір. У таких системах пил може бути наслідком потужних зіткнень планетних зародків. Саме щось подібне, за однією з головних гіпотез, сталося і в ранній Сонячній системі: тіло розміром приблизно з Марс, яке називають Тейєю, врізалося в молоду Землю, а викинута речовина згодом сформувала Місяць.
Побачити подібну подію безпосередньо біля далекої зорі практично неможливо. Але її наслідки можуть залишитися у вигляді величезної хмари пилу.
Пил розповідає, наскільки сильним був удар
За допомогою інфрачервоних спостережень James Webb та архівних даних Spitzer вчені визначили мінерали, які містяться в цьому пилу.
Приблизно третина досліджених дисків містила багато кремнезему — речовини, яка може утворюватися, коли під час зіткнення величезна кількість гірських порід нагрівається настільки, що переходить у пару. Такі уламки можуть бути своєрідним слідом надзвичайно потужного зіткнення, коли планетні зародки буквально розплавляють і випаровують частину одне одного.
В інших системах переважав бідніший на кремнезем пил, зокрема з форстериту. Це може вказувати на менш енергійні зіткнення — наприклад, коли тіла лише ковзають одне повз одного. Таким чином, склад пилу може бути своєрідним «лічильником сили космічного удару».
Найцікавіше — вік зір
Кремнеземний пил знайшли лише навколо зір віком до 300 мільйонів років. Це добре узгоджується з моделями формування кам’янистих планет, яке відбувається саме на ранніх етапах існування планетної системи. А от бідніший на кремнезем пил зустрічався навколо зір значно різного віку.
Деякі такі системи також демонстрували сильні й нерегулярні зміни яскравості в інфрачервоному діапазоні. Вчені припускають, що після перших зіткнень уламки можуть переходити на нові орбіти, провокуючи наступні удари та створюючи нові хмари пилу.
Можливо, щось подібне пережила і Земля
Є ще одна цікава деталь. Астрономи припускають, що в минулому орбіти планет Сонячної системи могли серйозно змінюватися через рух гігантських планет. Це могло провокувати нові зіткнення між меншими тілами та періоди різкого збільшення кількості пилу.
Тобто планетна система може переживати не одну хвилю космічних катастроф. James Webb тепер дає можливість шукати такі події не лише в нашому космічному дворі, а й навколо інших зір.
І, можливо, серед цих далеких пилових хмар астрономи вже бачать те, що колись відбулося із Землею: гігантське зіткнення, після якого з уламків народився цілий супутник планети.