Всегда ли пробелы в протопланетном диске указывают на наличие новых планет?

Около пяти миллиардов лет назад Земля еще находилась на стадии своего развития. Считается, что в окружении протопланетного диска, образованного газом и пылью под влиянием гравитационного притяжения более крупных небесных тел, таких как Юпитер, формирующаяся Земля расчистила себе путь, оставив в диске заметную брешь. Эта версия в основном принята, однако становится очевидным, что ассоциация таких разрывов с формирующимися планетами может быть не всегда верной.

Звезды, диски и старая вера

Исторически доказательства рождения планет из остатков вокруг молодых звезд находили на изображениях с низким разрешением дисков, обращающихся вокруг звезд, например, Фомо. Учитывая холодную и тусклую природу газа и пыли вокруг молодых звезд, их изучение было сопряжено с определенными трудностями.

Но с появлением современных радиотелескопов, таких как ALMA, мы получили более четкую картину. С помощью этих телескопов были получены детальные изображения дисков, на многих из которых видны четкие кольцевые разрывы, а в некоторых даже заметные протопланеты. Отсюда и распространенное мнение: разрывы означают наличие планет, даже если они остаются невидимыми. Однако недавнее исследование, опубликованное в журнале Astronomy & Astrophysics, говорит о другом.

Исследователи углубились в моделирование N-тела на начальных стадиях диска, когда от трех до семи протопланет взаимодействовали с элементами внутри диска. Модель была сложной и учитывала такие факторы, как рост этих планет, их возможное движение под действием гравитации и т.д. в течение 100 млн. лет. Результаты? Потрясающие.

Хитросплетения молодых дисков: Что показало моделирование

Во-первых, в области зарождающегося диска наличие пяти-семи протопланет приводит к неустойчивым орбитам всего за 40 000 лет — космическую наносекунду. Учитывая этот срок, маловероятно, что планеты расчистили бреши в диске. Вместо этого причиной появления колец может быть определенный резонанс массивной планеты, подобный тому, как Юпитер влияет на наш пояс астероидов, VPS Hosting.

Кроме того, было установлено, что траектории движения планет динамичны и могут существенно меняться. Планеты, особенно малые, в период своего формирования могут перемещаться по диску по более непредсказуемым траекториям. Это означает, что идентификация планет земного типа, формирующихся в таких дисках, может оказаться непростой задачей, поскольку их выделение из общей яркости диска становится затруднительным.

Простое предположение о том, что разрывы в протопланетных дисках напрямую коррелируют с образованием и распределением экзопланет в эволюционирующих звездных системах, теперь подвергается тщательному анализу. Формирование планет — это сложная процедура, и хотя мы раскрыли некоторые ее аспекты, все еще существует огромная вселенная знаний, которую еще предстоит исследовать.