С помощью массива радиотелескопов ALMA специалисты по астрономии выявили признаки столкновения планет, произошедшего приблизительно 200 тысяч лет назад в системе молодой звезды HD 172555. Эта звезда находится на удалении 95 световых лет от Земли и расположена в направлении созвездия Павлин. Результаты наблюдений и заключения исследователей опубликованы в журнале Nature.
«Впервые нам удалось зарегистрировать атмосферу планеты, разрушенную в результате масштабного столкновения. По мнению ученых, подобные события довольно распространены в молодых планетных системах, но до настоящего времени их проявления оставались незамеченными», – заявила Таяна Шнайдерман, ведущий автор работы из Массачусетского технологического института (США).
В процессе формирования планетных систем происходит множество столкновений между малыми небесными телами. Эти столкновения приводят к слиянию тел, увеличению их массы и формированию крупных объектов, включая планеты. Однако непосредственное наблюдение таких процессов представляет собой сложную задачу, и ранее астрономам не удавалось получить прямые снимки этих событий.
Молодая звезда HD 172555, чей возраст составляет всего 23 миллиона лет, привлекает внимание ученых благодаря составу пыли, окружающей ее. Предыдущие исследования продемонстрировали наличие в этой пыли значительного количества необычных минералов, представленных в виде частиц значительно меньшего размера, чем обычно наблюдается в типичном околозвездном диске.
По словам Таяны Шнайдерман, система звезды HD 172555 вызывает особый интерес у ученых из-за сочетания нескольких факторов, что и послужило причиной детального изучения состава газа в ней.
Специалисты провели анализ архивных данных, полученных с помощью радиотелескопа ALMA при наблюдении за звездой HD 172555, чтобы выявить наличие окиси углерода, которая обычно выделяется наиболее интенсивно и легко обнаруживается.
Исследования показали, что в остаточном диске звезды HD 172555 присутствует значительное количество этого газа, причем его концентрация максимальна на расстоянии от шести до девяти астрономических единиц от центральной звезды. Это обстоятельство представляется неожиданным, поскольку окись углерода обычно подвержена фотодиссоциации – распаду молекул под воздействием фотонов.
Таяна Шнайдерман отметила: «Вблизи звезды концентрация окиси углерода обычно незначительна, поэтому нам потребовалось рассмотреть несколько гипотез, чтобы объяснить ее высокую плотность и необычное расположение».
Проведенные расчеты позволили отбросить ряд гипотез, начиная с влияния комет и заканчивая веществом, оставшимся после формирования звезды. В результате анализ указал на наиболее вероятное объяснение: обнаруженный газ является свидетельством крупного столкновения. Лишь подобное событие способно учесть все наблюдаемые характеристики данных.
Согласно расчетам астрономов, выброс газа в межзвездное пространство произошел вследствие столкновения формирующейся планеты, сопоставимой по размерам с Землей, и менее крупного тела. Это произошло на скорости 10 километров в секунду более 200 тысяч лет назад – сравнительно недавно, что позволило сохраниться части атмосферы, выброшенной в результате удара.
