Вчені виявили, що формування планет у молодих планетарних системах починається набагато раніше, ніж вважалося, і планети ростуть одночасно зі своєю зіркою. Зробити це відкриття допомогли так звані забруднені білі карлики.
Автори досліджень найстаріших зірок у Всесвіті припускали, що будівельні блоки планет починають формуватися, поки росте молода зірка, а самі планети утворюються лише тоді, коли зірка досягає свого остаточного розміру. Проте дослідження астрономів із Кембриджського університету (Великобританія) показало, що зірки та їхні планети «ростуть» разом. Стаття, опублікована у журналі Nature Astronomy, може змінити наше розуміння формування планетарних систем, зокрема Сонячної системи.
Вчені мають досить повне уявлення про те, як утворюються планети, проте питання про час початку їх формування залишається відкритим. Щоб вирішити цю проблему, астрономи досліджували атмосфери білих карликів — зірок, що поступово остигають, уже позбавлених джерел термоядерної енергії. Серед них є так звані брудні білі карлики, в атмосфері яких міститься безліч важких елементів, таких як магній, залізо і кальцій.
Ці елементи, ймовірно, походять з невеликих тіл на кшталт астероїдів, що залишилися від утворення планет, які врізалися в зірки, перш ніж згоряли в атмосферах. Тому спектроскопічні дослідження забруднених білих карликів дозволяють зазирнути всередину цих астероїдів і зрозуміти, за яких умов вони утворилися.
Вважається, що формування планет починається в протопланетному диску, що складається в основному з водню, гелію та крихітних частинок льоду та пилу, що обертаються навколо молодої зірки. Частинки пилу прилипають одна до одної, утворюючи дедалі більші тіла. Деякі з них продовжують стикатися та з’єднуватися, стаючи планетами, а деякі залишаються астероїдами.
Спектроскопічні спостереження атмосфер 200 забруднених білих карликів із найближчих галактик продемонстрували, що астероїди, що врізалися в них, були розплавлені. Причина цього плавлення може бути пов’язана тільки з дуже короткоживучими радіоактивними елементами, які існували на ранніх порах життя планетарної системи, але розпалися лише за мільйон років.
Тобто якщо астероїди були розплавлені чимось, що існувало дуже короткий час на зорі планетарної системи, то процес формування планет теж повинен був початися невдовзі після утворення зірки. Автори також вважають, що деякі планети Сонячної системи, такі як Юпітер та Сатурн, далеко не одразу досягли розмірів, які ми спостерігаємо зараз.
Джерело: dx.doi.org
