9.1K
С помощью массива радиотелескопов ALMA астрономы захватили изображение протопланетного диска AS 209, расположенного в 410 световых годах от Земли в созвездии Змееносца. Полученные данные раскрывают любопытную картину колец из газа и пыли и намекают на существование в колыбели двух миров, а также бросают вызов общепринятой модели формирования планет. Результаты исследования представлены в журнале Astronomy & Astrophysics.
Протопланетный диск образуется, когда огромное облако межзвездного газа и пыли конденсируется под действием гравитации. В его центре сияет молодая звезда, в данном случае возрастом от полумиллиона до миллиона лет. Вокруг юного светила вращаются микроскопические частицы пыли, которые слипаются в более крупные песчинки, песчинки объединяются, образуя булыжники, и так далее пока не сформируется планета. В итоге появляется планетарная система, похожая на Солнечную систему.
Несмотря на то, что протопланетные диски наблюдались в относительной близости к Земле, в них по-прежнему чрезвычайно сложно выявить планеты, которые рождаются внутри. На данный момент исследователи полагаются на такие детали в дисках, как пробелы и кольца, которые указывают на возможное наличие экзопланеты.
В случае с молодым AS 209 отчетливо просматриваются два разрыва. Внешний в значительной степени свободен от пыли, и астрономы предполагают, что он образован гигантской планетой, масса которой лишь на треть меньше массы Сатурна. Гипотетический новорожденный мир удален от центральной звезды примерно на 800 световых минут, что более чем в три раза больше расстояния от Солнца до Нептуна.
Более тонкий внутренний пробел мог быть образован меньшей планетой (примерно 30 масс Земли), но астрономы рассматривают интригующую возможность, что оба разрыва были созданы одним далеким гигантом.
Предполагаемое существование сатурноподобной планеты на столь большом расстоянии от звезды поднимает новые вопросы о формировании миров на краю протопланетного диска, особенно в столь короткие сроки.
Дело в том, что такие далекие гиганты оказывают поддержку наиболее радикальной теории, бросающей вызов стандартной. Согласно ей, некоторые планеты образуются не за счет аккреции, а с помощью процесса, называемого гравитационной неустойчивостью. Этому процессу требуется протопланетный диск богатый газом, который распадается на сгустки под действием собственной гравитации. С течением времени эти сгустки превращаются непосредственно в гигантские планеты, у которых в первую очередь отсутствует твердое ядро. Модель предполагает, что механизм будет работать только при определенных условиях: газ должен быть холодным, не должен вращаться очень быстро и должен эффективно терять тепло.