Подростковое время планетарных систем

Когда группа Undertones пела о "Подростковых всплесках", они, возможно, непреднамеренно говорили о хаотичных и насильственных "подростковых" периодах планетарных систем, которые формируются при столкновениях между телами различного размера, такими как удар массивного тела, создавшего Луну.

Используя самый большой в мире радиотелескоп проекта Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), астрономы смогли получить снимки, представляющие хаотичные "подростковые годы" планет, формирующихся вокруг молодых звезд.

Этот прорыв, сделанный в рамках обзора Resolve exoKuiper belt Substructures (ARKS), проведенного ALMA, не только может помочь ученым лучше понять процессы, управляющие эволюцией планетарных систем, но и может помочь нам лучше понять бурный период истории нашей собственной солнечной системы, который до сих пор был окутан тайной.

"Мы часто видели 'детские фотографии' планет, формирующихся, но до сих пор 'подростковые годы' были пропущенной ссылкой", - сказала соавтор исследования Мередит Хьюз из Университета Уэслиана в Коннектикуте. "Этот проект дает нам новую призму для интерпретации кратеров на Луне, динамики пояса Койпера и роста планет большого и малого размера. Это похоже на добавление缺 उपयных страниц в семейный альбом Солнечной системы".

Хьюз и ее коллеги использовали 66 радиотелескопов, расположенных в пустыне Атакама в северной Чили, чтобы наблюдать 24 диска пыльного мусора вокруг молодых звезд, остатки после формирования планет.

"Диски мусора представляют собой фазу формирования планет, доминируемую столкновениями", - сказал член команды ARKS Томас Хеннинг из Института астрономии Макса Планка (MPIA). "С помощью ALMA мы можем характеризовать структуры дисков, указывающие на присутствие планет. Параллельно с прямым изображением и радиальными скоростями мы ищем молодые планеты в этих системах".

Доказательства этого периода истории нашей солнечной системы можно увидеть в ледяном кольце комет за орбитой Нептуна, известном как пояс Койпера. Эти объекты были созданы через массивные столкновения и миграции планет, произошедшие вокруг Солнца миллиарды лет назад, примерно в то же время, когда形成илась Луна.

Снимки планет в "подростковом возрасте" assez трудно получить, поскольку газосодержащие диски, в которых они формируются, протопланетарные диски, яркие. Диски мусора, такие как 24, увиденные ALMA, в тысяч раз тусклее, что является причиной, по которой они так долго оставались неуловимыми.

ALMA собрала радиоволновые эмиссии от пылевых частиц и других молекул в этих дисках, чтобы создать картину их сложных структур, открыв множественные кольца, широкие и гладкие внешние гало и неожиданные дуги и сгустки.

"Мы видим настоящее разнообразие - не просто простые кольца, но много-кольцевые пояса, гало и сильные асимметрии, раскрывающие динамичную и насильственную главу в истории планет", - сказал член команды ARKS и исследователь Университета Эксетера Себастьян Марино.

Ключ к такой детализации заключается в том, что с помощью 66 антенн ALMA и его радиоинтерферометрической техники обеспечивает более широкий обзор, чем любой отдельный телескоп. Это подтвердило, что "подростковый возраст" планетарных систем - это время великого потрясения.

"Эти диски записывают период, когда орбиты планет были расстроены и巨альные столкновения, такие как то, которое сформировало Луну, формировали молодые солнечные системы", - добавил член команды Лука Матра изDubлинского Тринити-колледжа в Ирландии.

Исследование команды было опубликовано во вторник (20 января) в журнале Astronomy & Astrophysics.