Народження планети з протопланетного диска зірки

Народження планети з протопланетного диска зірки
Народження нової планети з протопланетного диска

Вперше в історії астрономи отримали зображення народження планети з протопланетного диска, що оточує оранжевого карлика, розташованого приблизно в 370 світлових роках від Землі. Про наявність планети, що формується біля зірки PDS 70, підозрювали вже давно, але підтвердити присутність світу, що отримало назву PDS 70b, вченим вдалося тільки зараз. Про результати спостережень астрономи поділилися на сторінках журналу Astronomy and Astrophysics.

Незважаючи на те, що у астрономів є досить докладна модель планетарного формування, підтвердити її на практиці виявилося досить проблематичним завданням. Відомо, що з появою нових зірок навколо них утворюється протопланетний диск, що складається з пилу, газу та іншої матерії. Процес планетарної акреції (формування нової планети) починається із зіткнення і злипання частинок вищеописаної матерії. «Гуляючи» по орбіті своєї зірки, накопичуючи масу і гравітацію, матерія в кінцевому підсумку утворює планетарну форму.

Раніше астрономи вже знаходили кілька протопланетних дисків і навіть відзначали характерні спектральні ознаки, що вказують на орбітальний хід протопланет всередині цих дисків. Але фактично зафіксувати молоду планету, яка ще тільки формується у зірки, вченим до цього моменту не вдавалося. Основна складність полягала у відстані. Екзопланети, як правило, в таких випадках перебували занадто далеко і були дуже тьмяними для того, щоб їх можна було розгледіти в оптичні телескопи. Яскравість самих зірок просто перекривала їх альбедо (характеристику відбивної здатності поверхні). З тієї ж причини ми, наприклад, вдень не бачимо інші зірки на небі. Цього не дозволяє зробити світло нашого Сонця.

Істотний прогрес в дослідженні протопланетного диска зірки PDS 70 був досягнутий в 2012 році, коли вчені з Інституту астрономії суспільства Макса Планка і Європейської південної обсерваторії вирішили зайнятися цілеспрямованим пошуком нової планети навколо цієї зірки.

«Ми давно знаємо, що всередині протопланетних дисків протозірок відбуваються процеси формування нових планет, але до цього моменту єдине, що нам вдавалося виявити безпосередньо, це лише кілька непрямих натяків, – говорить астроном Міріам Кепплер з Інституту астрономії суспільства Макса Планка.- Більшість потенційних планетарних кандидатів бачилися нам як незначні спотворення або особливості на тлі протопланетних дисків».

Зірку PDS 70 для спостереження вчені вибрали з кількох причин. По-перше, її протопланетний диск досить великий – радіус становить близько 130 астрономічних одиниць (1 а.о. = відстань від Землі до Сонця); той же пояс Койпера – область Сонячної системи від орбіти Нептуна (30 а. о. від Сонця) до відстані близько 55 а. о. від Сонця. По-друге, оскільки мова йде про зірку класу помаранчевий карлик, з масою трохи менше Сонячної і не дуже високої світимості, то астрономам було простіше проводити пошук імовірної планети, розташованої усередині протопланетного диска.

Використовуючи коронограф дуже великого телескопа, а також набір поляризаційних фільтрів, що дозволяють блокувати певний вид хвиль світла, вчені виявили всередині протопланетного диска зірки PDS 70 дуже велику планету. Всі зібрані дані вказали на те, що планета все ще набирає потрібну їй масу і забирає матерію з диска.

Подальший аналіз об’єкта показав, що його маса в кілька разів більша за масу Юпітера, а його орбіта пролягає приблизно в 22 астрономічних одиницях від зірки, що трохи більше ніж відстань між Сонцем і Ураном. Здійснення повного обороту навколо зірки PDS 70 у планети займає 120 земних діб. При цьому вчені змогли з’ясувати приблизну температуру планети – близько 1200 градусів Кельвіна (927 градусів Цельсія).

Молода планета виявилася гарячіше будь-якої планети нашої Сонячної системи. Для порівняння, температура Венери (найгарячіша планета нашої системи) становить 737 градусів Кельвіна (464 градусів Цельсія). Крім того, вчені підозрюють, що планета покрита хмарами, які змінюють випромінювання, що йде від її ядра.

Вчені дуже сумніваються в потенціалі її населеності, проте відзначають, що більш важливим є сам факт прямого спостереження за планетарним тілом, яке все ще продовжує формуватися. «Якщо ми хочемо повністю розібратися в процесі планетарного формування, нам необхідно проводити прямі спостереження за тим, як народжуються нові планети», – підсумовують вчені.

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*