20 октября 1999 года

Пылевое кольцо - возможное образование планетной системы

Популярное изображение образования планетных систем, как тонкие вращающиеся диски космической пыли, и осколки твердых частиц могут быть преобразованы с помощью компьютерной модели. Данная модель показывает, как диск с осколками преобразовывается в очень правильное кольцо, как только Плутоноподобные тела начинают формироваться.

Анализируя изображение звезды HR4796A, полученной Hubble Space Telescope, которая подозревается в том, что она имеет молодую планетную систему, Scott Kenyon и Kenny Wood из Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics и Barbara Whitney и Michael Wolff из Space Science Institute создали компьютерную модель. Она предлагает кольцо вокруг этого объекта, что вероятно и является общей особенностью всех планетарных систем. Действительно, хорошо известный астероидный Пояс Койпера в нашей Солнечной системе может быть тоже является останками от такого кольца. Большинство теорий формирования планет предсказывают, что планеты подобно Земле, Марсу и Юпитеру, образуются от слипания более мелких тел, так называемых планетоземалий находящихся в очень тонкой дископодобной туманности из пыли и газа, вращающейся вокруг горячей молодой звезды.

Планетоземалии имеют размеры от 1 м до 1 км в диаметре и находятся в состоянии постоянного столкновения друг с другом.

В итоге после многократных слипаний, образуются планеты подобные Земле и Марсу или ледяные планеты подобно Плутону. Долгий и медленный процесс роста планет можно сравнить со снежным комом, который катится и становится все больше и больше.

Поскольку большие объекты становятся еще больше, то они возмущают и ускоряют более мелкие тела туманности.

Разрушения от постоянных столкновений порождают миллионы очень маленьких частиц, которые отражают свет от центральной звезды и при наблюдении в телескоп чувствительных к инфракрасной области наблюдается как пылевой диск.

Когда Kenyon и его коллеги моделировали этот процесс на компьютере, то сияющая пыль появилась сразу, как только начали формироваться планеты подобные Плутону. Кроме того, пыль формировалась быстрее в уплотненном кольце, чем в разреженном и сглаженном диске. Фактически, настоящее кольцо может быть доказательством образующейся планетной системы. А непосредственные размеры кольца указывают на линию границ между внутренними и внешними областями. Внутри кольца, новые планеты уже сформировались и вращаются вокруг звезды.

А во внешней части формирование продолжается. Ученые предполагают, что наша Солнечная система, вероятно, имела подобное кольцо пыли в течение первых 10-100 млн. лет. И в настоящий момент напоминанием данного эволюционного процесса может быть существование Пояса Койпера, который содержит массивные тела. Данные объекты не смогли сформироваться в планеты и сейчас напоминают мусор оставленный на строительной площадке. В самом деле, это доказывает, что Пояс Койпера может содержать несколько “Плутонов” пока еще не открытых.

Слева - инфракрасное изображение пыльного кольца вокруг звезды HR4796A полученное Glenn Schneider (Steward Observatory, University of Arizona) и другими сотрудниками использовавшие NICMOS коронограф, установленного на борту Hubble Space Telescope.

Справа - компьютерная модель того же самого изображения, преобразованное в кольцо с диаметром почти вдвое больше чем орбита Плутона.