Далёкое столкновение экзопланет

Рассматривая драматические последствия столкновения двух экзопланет, учёные пытаются понять, что происходит, когда планеты сталкиваются друг с другом. Возможно, что подобное событие в нашей Солнечной системе сформировало нашу Луну.

Эта двухзвёздная система под названием BD +20 307 находится на расстоянии более 300 световых лет от Земли, возраст входящих в неё звёзд не менее одного миллиарда лет.
Однако эта вполне "зрелая" система показывает наличие обломков и пыли, которые не является холодными, как можно было бы ожидать от звёздной системы такого солидного возраста.
Обломки и пыль излучают тепло, и это подтверждает, что они образовались сравнительно недавно при столкновении двух тел размером с планету.

Десять лет назад наблюдения этой системы с использованием наземных обсерваторий и космического телескопа Спитцер дали первые намёки на столкновение, тогда же были впервые обнаружены излучающие тепло обломки и пыль.
В настоящее время с помощью Стратосферной обсерватории для инфракрасной астрономии (SOFIA) обнаружено, что яркость инфракрасного излучения от обломков увеличилась более чем на 10% - это признак того, что количество тёплой пыли увеличилось.

Результаты наблюдений, опубликованные в Астрофизическом журнале, подтверждают, что экстремальное столкновение между скалистыми экзопланетами могло произойти относительно недавно.
Подобные столкновения вызывают изменения планетных систем. Считается, что 4,5 миллиарда лет назад столкновение Земли с телом размером с Марс создало обломки, которые в конечном итоге сформировали Луну.

При формировании планет частицы пыли, вращающиеся вокруг молодой звезды, соединяются и со временем образуют всё более крупные тела.
Оставшиеся после формирования планетной системы пыль и более мелкие фрагменты пребывают в отдалённых, холодных регионах, таких как пояс Койпера в нашей Солнечной системе, расположенный за орбитой Нептуна.
Для астрономов вполне предсказуемо было бы обнаружить тёплую пыль вокруг молодых солнечных систем. По мере их эволюции частицы пыли сталкиваются и в конечном итоге становятся достаточно мелкими, чтобы их либо выдуло из системы звёздным ветром, либо, напротив, втянуло в звезду.
Поэтому тёплая пыль вокруг старых звёзд, таких как наше Солнце и две звезды в системе BD +20 307, должна была давно исчезнуть. Изучение обломков и пыли вокруг звёзд помогает астрономам не только узнать, как развиваются системы экзопланет, но и даёт более полную картину истории нашей Солнечной системы.

"Это редкая возможность - изучить катастрофическое столкновение, произошедшее на поздних этапах истории планетной системы, - говорит Алисия Вайнбергер, штатный сотрудник Отдела земного магнетизма Института Карнеги и ведущий исследователь проекта. - Наблюдения обсерватории SOFIA показывают изменения в пылевом диске в течение нескольких лет".

Исследования с использованием инфракрасной камеры обсерватории SOFIA под названием FORCAST (инфракрасная камера для наблюдения тусклых объектов) имеют решающее значение для обнаружения улик, скрытых в космической пыли.
При наблюдении в инфракрасном спектре эта система оказалась намного ярче, чем ожидалось, если бы присутствовало излучение от одних только звёзд. Дополнительная энергия исходит от свечения обломков и пыли, которое невозможно зафиксировать на других длинах волн.

Хотя существует несколько механизмов, которые могут вызвать увеличение яркости свечения пыли – например, она может поглощать больше тепла от звёзд или приблизиться к ним с течением времени – вряд ли это может произойти всего за 10 лет, которые являются слишком молниеносными для подобных космических изменений.
Однако при столкновение планет могло быть быстро выброшено большое количество пыли. Это дает ещё одно доказательство того, что две экзопланеты врезались друг в друга.
Команда анализирует данные последующих наблюдений, чтобы увидеть, есть ли дальнейшие изменения в этой двойной звёздной системе.




Источник: https:// www.nasa.gov/ feature/ when-exoplanets-collide