Астрономы пересчитали размер «семян планет»

Частицы пыли, из которой формируются планеты, имеют совсем другие размеры, а главное — принципиально иную форму, чем считалось ранее.

Астрономы из Японии с помощью радиотелескопа ALMA впервые смогли обнаружить следы пыли крупнее 1 микрометра, из которой в конечном счёте формируются планеты во Вселенной. Соответствующая статья опубликована в Astrophysical Journal Letters.Главная проблема современной теории образования планет в том, что совершенно неясно, как пыль, из которой они образуются, собирается в комки размерами до метра.

Фрагменты размером больше метра при столкновении могут слипнуться, например, потому что соударение таких крупных тел может привести к их частичному плавлению. Но для маленьких пылинок процесс слипания совершенно непонятен.

На орбите Земли довольно много пыли, однако она не слипается. Гравитационного взаимодействия между ними явно недостаточно, чтобы начался процесс формирования более крупных кусков.

Поэтому неясно, как именно образовались планеты, включая нашу Землю, и каким может быть состав их глубин. Проблему осложняло то, что пылинки крупнее микрометра было сложно обнаружить: они формируются в облаках такой плотности, что радиотелескопы, не говоря уже об оптических, там мало что могут «рассмотреть».

Чтобы обойти эти сложности наблюдения, японские исследователи провели моделирование того, как частицы пыли крупнее микрометра должны влиять на параметры радиоволн, рассеиваемых в далёкой формирующейся планетной системе.

Оказалось, что при таких размерах они должны менять поляризацию радиоволн. В центре и на краю протопланетного диска их поляризация должна различаться.

Ориентируясь на построенную модель, астрономы попытались найти следы различия поляризации при реальных наблюдениях системы звезды HD 142527 с помощью крупного массива радиотелескопа.

Различия в поляризации действительно удалось обнаружить, и они указывали на наличие в этой системе пылинок размерами, примерно, в 150 микрометров. Это в 10 раз меньше, чем предсказывали более ранние расчёты нескольких групп планетологов.

Такое несовпадение размеров указывает на то, что современные планетологические теории не очень хорошо описывают, что реально происходит на микрометровом этапе формирования планет.

Не очень понятно, как частицы таких малых размеров могут собираться в более крупные. Авторы работы полагают: это происходит потому, что форма таких частиц далека от сферической, предсказанной планетологами.

Скорее всего, они сложной формы, со множеством неровностей, что усиливает «слипание» частиц при столкновении. Это могло бы частично объяснить, как именно слишком маленькие пылинки не разлетаются после взаимных соударений и постепенно образуют более крупные комки, а те — планеты.

Взято с life.ru