Астрономы обнаружили лунный диск в инопланетном мире

Астрономы обнаружили первый диск, окружающий планету за пределами Солнечной системы. Впечатляющий околопланетный диск примерно в 500 раз больше колец Сатурна и окружает похожую на Юпитер планету, получившую название PDS 70c.

Ученые видели множество дисков, окружающих далекие звезды, и раньше подозревали, что образующие луну диски вокруг таких планет, но это первый раз, когда такая система была окончательно идентифицирована, по словам исследователей.

«Наша работа представляет собой четкое обнаружение диска, в котором могут формироваться спутники», — заявила Мириам Бенисти, ведущий автор исследования, астроном из Университета Гренобля и Университета Чили.

PDS 70c — один из двух молодых газовых гигантов, расположенных примерно в 400 световых годах от Земли. Этот мир и его аналог, PDS 70b, все еще находятся на ранних стадиях формирования и предоставляют уникальную исследовательскую возможность для изучения планет и лун в их младенчестве.

«До настоящего времени было обнаружено более 4000 экзопланет, но все они были обнаружены в зрелых системах», — заявила в том же заявлении Мириам Кепплер, соавтор исследования и исследователь из Института астрономии Макса Планка. Но это не так для двух планет, наблюдаемых в ходе текущего исследования.

«PDS 70b и PDS 70c, которые образуют систему, напоминающую пару Юпитер-Сатурн, — единственные две обнаруженные до сих пор экзопланеты, которые все еще находятся в процессе формирования».

Используя большую миллиметровую / субмиллиметровую решетку Атакамы (ALMA), базирующуюся в Европейской южной обсерватории (ESO) в пустыне Атакама на севере Чили, ученые смогли измерить диаметр диска, примерно равный расстоянию между Землей.

Солнце (1 астрономическая единица, или приблизительно 92 955 807 миль или 149 597 870 километров). Исследователи также обнаружили, что диск содержит достаточно материала, чтобы сформировать до трех спутников размером с Землю.

В отличие от своего товарища, PDS 70b бездисковый. Наблюдения ALMA с высоким разрешением показывают, что PDS 70b, вероятно, испытывал недостаток дискообразующей пыли из-за PDS 70c во время их раннего формирования.

«Эти новые наблюдения также чрезвычайно важны для доказательства теорий образования планет, которые не могли быть проверены до сих пор», — сказал в том же заявлении соавтор и астроном Института Карнеги Джахан Бэ. Ученые предполагают, что планеты образуют пыльные диски вокруг молодых звезд, расчищая путь по своей орбите и поглощая материал по мере движения.

По мере роста планета может образовывать собственный околопланетный диск, который продолжает подпитывать молодую планету газом и пылью. Внутри этого диска частицы газа и пыли также сталкиваются и могут образовывать все более крупные тела, что в конечном итоге приводит к рождению лун.

Однако астрономам еще предстоит полностью понять и засвидетельствовать эти процессы. «Короче говоря, до сих пор неясно, когда, где и как образуются планеты и луны», — сказал в том же заявлении Стефано Факкини, научный сотрудник по астрофизике в ESO и соавтор исследования.

Последние наблюдения PDS 70b и PDS 70c помогают пролить свет на такие процессы образования. Исследователи надеются, что смогут повторно посетить эту пару с помощью чрезвычайно большого телескопа ESO (ELT), который в настоящее время строится на Серро-Армазонес, пике в чилийской пустыне Атакама. «ELT будет иметь ключевое значение для этого исследования, поскольку с его гораздо более высоким разрешением мы сможем картировать систему во всех деталях», — Ричард Тиг, соавтор исследования и научный сотрудник Центра астрофизики в Гарварде и Смитсоновском институте.