Историята на нашата Слънчева система е пронизана от сблъсъци. Сблъсъците помогнаха за създаването на земните планети и сложиха край на управлението на динозаврите. И масивен сблъсък между Земята и древно тяло на име Тея вероятно е създал Луната.
Сега астрономите са открили доказателства за сблъсък между две екзопланети в далечна Слънчева система.
Нашата Слънчева система е сравнително спокойно място в сравнение с по-младите си години. Ако искаме да видим сблъскване на планети, трябва да погледнем към далечни системи. Ето какво направи екип от астрономи, когато посочиха космическия телескоп „Шпицър“ и наземните обсерватории на BD +20 307, двойна звездна система на около 300 светлинни години.
Звездите в тази система са на възраст около милиард години, достатъчно стари, за да се уредят нещата до сблъсъци. И въпреки това, когато го разгледаха преди около десетилетие, те видяха въртеливи отломки, които бяха по-топли, отколкото очакваха. В система с милиарди годишни звезди всякакви остатъци вече трябва да са изстинали, така че нейното присъствие предполага по-скорошен сблъсък.
Тези наблюдения са на десетилетие, а наскоро астрономите използваха SOFIA (Стратосферна обсерватория за инфрачервена астрономия), за да разгледат отново системата BD +20 307. Те откриха, че инфрачервената яркост на отломките се е увеличила с около 10%, което показва, че има още по-топли отломки в системата.
„Като се има предвид зрялата възраст на BD +20 307, е изключително необичайно системата да има толкова големи количества топъл прах в рамките на ~ 1 ав.“
От „Изучаване на еволюцията на топъл прах, обграждащ BD +20 307 с помощта на СОФИЯ“
Тези резултати са публикувани в Astrophysical Journal. Водещ автор е Маги Томпсън, аспирант в UC Santa Cruz. Заглавието на доклада е „Проучване на еволюцията на топъл прах, обграждащ BD +20 307 с помощта на SOFIA.“
„Топлият прах около BD +20 307 ни дава представа за това какво може да е катастрофално въздействие между скалистите екзопланети“, казва Томпсън. „Искаме да знаем как тази система впоследствие се развива след екстремното въздействие.“
Нашата Слънчева система има колекции от скалисти отломки като астероидния пояс. Но това е стари, студени отломки, резултат от древни сблъсъци. Освен това е по-далеч от Слънцето, отколкото е дисковият отпадък в BD +20 307. Ако една далечна цивилизация гледаше нашата Слънчева система, те биха измерили възрастта на Слънцето, местоположението и температурата на скалните отломки и би имало смисъл.
„Това е рядка възможност за изучаване на катастрофални сблъсъци, настъпващи късно в историята на планетарната система.“
Алисия Вайнбергер, водещ следовател.
Но в системата BD +20 307 нещо не се събира. Просто не трябва да има толкова много прах, толкова топъл, толкова близо до бинарните звезди. Ако масовите сблъсъци между планетите се случват само в хаотичните ранни години от живота на слънчевата система, тогава този прах трябва да изчезне отдавна. Обикновено прахът се отстранява чрез сблъсък на каскада, където многократните сблъсъци непрекъснато се разпадат на по-малки и по-малки парчета. В крайна сметка парчетата са толкова малки, че радиационното налягане от звездите ги издухва.
„Това е рядка възможност за изучаване на катастрофални сблъсъци, възникнали късно в историята на планетарната система“, казва Алисия Вайнбергер, служител в отдела за наземния магнетизъм на Института Карнеги за науката във Вашингтон и водещ изследовател по проекта. „Наблюденията на SOFIA показват промени в прашния диск само за няколко години.“
Има и други потенциални обяснения за този топъл прах. Може да се приближава към звездите и да поглъща повече енергия. Но това едва ли ще се случи само след 10 години, което е само кратък момент в астрономическо отношение. Малко вероятно е също така, тъй като размерът на праховите зърна намалява чрез сблъскваща каскада, по-вероятно е прахът да бъде изхвърлен от слънчевата радиация.
Има още един процес, който управлява поведението на прах около звезда. Нарича се ефектът на Поантинг-Робъртсън. Това е вид влачене, което може да накара частиците да са твърде големи, за да се издуха от слънчевата радиация, за да се спира в звездата. Когато прахът се приближава по-близо до звездата, става все по-топло.
В своя документ авторите обсъждат някои други възможности. И двете звезди в тази система са звезди от тип F, които обикновено не са променливи. Но при бинарните двойки те могат да бъдат, въпреки че променливостта им намалява с възрастта.
Ако има променливост в едната или двете звезди и ако дискът от отломки, обграждащ звездите, е наклонен спрямо орбиталната равнина на звездите, това може да причини затоплящия се отломък. Ако горещите точки на звездите генерират повече рентгенови лъчи и ако дискът за отломки е наклонен, тогава това може да причини затоплящите отломки, които астрономите са открили.
Авторите казват, че са необходими повече наблюдения, преди да има категоричен извод. Но в момента планетарен сблъсък пасва на доказателствата най-добре. А това означава, че тук има реална възможност. Както се казва в заключението на доклада им, „Разбирането на BD +20 307 и други системи като него с изключително прашни дискове от отломки може да разшири познанията ни за катастрофални сблъсъци, въздействието на бинарните звезди върху дисковете от отломки и развитието на планетарните системи.“
Повече ▼:
- Прессъобщение: Когато екзопланетите се сблъскат
- Документ за изследване: Проучване на еволюцията на заобикалящия топъл прах BD +20 307 с помощта на SOFIA
- Уикипедия: Диск от циркумстелар
