Астрономы выяснили размеры "зародыша" Земли

Европейские астрофизики впервые заглянули внутрь планетарного «роддома» у одной из новорожденных звезд в созвездии Волка и измерили размеры зерен пыли, из которых рождаются планеты.

Об этом говорится в статье, опубликованной в Astrophysical Journal Letters, передает РИА Новости.

«Наши коллеги оценивали размеры этих частиц по силе их теплового излучения, предполагая, что они обладают сферической формой. Поляризация радиоизлучения, исходящего от них, дает совершенно иные цифры, которые указывают на то, что они похожи не на шарики, а на своеобразные пушистые «хлопья», — заявил Акимаса Катаока (Akimasa Kataoka) из Гейдельбергского университета (Германия).

Каваока и его коллеги из Европейской южной обсерватории обнаружили, что эти «зародыши» планет начинают свой путь в виде крайне небольших пылинок, чьи размеры не превышают 150 микрометров. Это примерно в 10 раз меньше, чем предсказывает теория и чем показывали предыдущие измерения размеров пыли в протопланетных дисках.

Ученые пришли к таким выводам, наблюдая при помощи телескопа ALMA за новорожденной звездной системой HD 142527 в созвездии Волка, удаленной от нас на расстояние в 472 световых года. Эта звезда является «младенцем» по космическим меркам – она родилась примерно миллион лет назад, и ее окружает плотное газопылевое облако, в котором планеты только начинают формироваться.

Изучая микроволновое излучение, порождаемое зернами пыли в окрестностях HD 142527, ученые натолкнулись на нечто необычное – относительно слабую, но хорошо заметную поляризацию радиоизлучения, заметно разную в ближних и дальних от нас регионах протопланетного диска.

Подобная поляризация может возникать по двум причинам – или зерна пыли были «повернуты» и закручены в особый узор магнитным полем внутри протопланетного диска, или же они обладают неправильной формой и достаточно большими размерами для того, чтобы самостоятельно «закрутить» радиоволны в определенную сторону.

Проанализировав спектр излучения HD 142527, ученые пришли к выводу, что более вероятен второй вариант. Это означает, что зерна пыли, из которых рождаются планеты, обладают вытянутой и крайне неровной формой, не позволяющей точно оценивать их размеры по их тепловому излучению.

Сегодня у ученых почти нет сомнений в том, что планеты начинают рождаться внутри плоского газопылевого диска, заполненного мелкими частицами пыли и плотными клубами газа. Формирование же их заканчивается в ходе серий столкновений планетизималей – «зародышей» планет размером с Весту или Цереру, а также крупных комет и астероидов.

«Посередине» между ними зияет теоретическая пустота – пока планетологи не пришли к единому мнению насчет того, что происходит после объединения единичных зерен пыли в относительно небольшие комки размером в сантиметр. Существует несколько разных теорий, проверка которых была невозможна до последнего времени.

Ответ на эту загадку планетологи пытаются найти двумя путями – наблюдая за новорожденными планетными системами при помощи микроволновых телескопов, и изучая зерна пыли, сохранившиеся в недрах комет с времен рождения Солнечной системы. Только в конце этого года астрономам удалось впервые увидеть крупные «зародыши» планет у трех звезд в созвездиях Скорпиона, Хамелеона и Волка, и проследить за их развитием.

Дальнейшие наблюдения за поляризацией радиоволн в этой системе, а также другими звездами на схожей фазе развития, как считает Каваока, помогут понять, как эти зерна «слипаются» друг с другом и превращаются в миниатюрные подобия Земли и других планет. Они, как надеются сами авторы открытия, помогут закрыть все «белые пятна» в теории формирования планет уже в ближайшие годы.