Зіткнення двох планет позбавило одну з них атмосфери

26

Після того, як зірка закінчила формування, крутиться, крутиться диск матеріалу, що залишився від процесу, починає злипатися, утворюючи зародки планет. Однак складне гравітаційне середовище не є добрим, і ці тіла штовхаються і стикаються, продовжуючи рости і мігрувати в своїх системах.

Тепер астрономи знайшли докази саме такого зіткнення в молодій системі, що знаходиться в 95 світлових роках від землі. Згідно з їх аналізом, незвичайний пил навколо молодої зірки hd 172555 віком 23 мільйони років є результатом настільки сильного планетарного удару, що вона, принаймні, частково позбавила одне з тіл атмосфери.

” це перший раз, коли ми виявили це явище – розірвану протопланетну атмосферу в результаті гігантського удару“, – сказала астроном тайана шнайдерман з массачусетського технологічного інституту.

“всі зацікавлені в спостереженні гігантських ударів, тому що ми очікуємо, що вони будуть звичайним явищем, але у нас немає доказів цього в багатьох системах. Тепер у нас є додаткове розуміння цієї динаміки“.

Процес формування планет-складний процес, і нам довелося зібрати воєдино те, що ми знаємо з нашої власної повністю сформованої системи та інших систем в галактиці чумацький шлях, які ми бачили на різних етапах розвитку.

Коли зірка утворюється з згустку пилу і газу в молекулярній хмарі, утворюється величезний диск матеріалу, який потрапляє в зростаючу зірку.

Цей диск зазнає трансформацію, можливо, що почалася ще до того, як зірка навіть закінчила формування , оскільки точки і фрагменти всередині нього починають зчіплюватися, спочатку електростатично, а потім, у міру того, як тіло накопичує масу, гравітаційно.

Ці всі великі і великі згустки стикаються і зливаються, в кінцевому підсумку набираючи масу, достатню для того, щоб диференційоване ядро влаштувалося в центрі, і, нарешті, стаючи планетою.

Однак не кожна планета-немовля виживає. Ми думаємо, що одна така планета розміром з марс, яка не потрапила в сонячну систему, зіткнулася з землею, наприклад, з утворенням місяця.

Астрономи думають, що більшість планет теж не утворюються там, де вони в кінцевому підсумку виявляються; замість цього вони формуються в іншому місці і переміщуються в своє остаточне положення. Ці рухи викличуть додаткові обурення, які можуть призвести до зіткнень.

Тому вважається, що ці зіткнення – досить часте явище при формуванні планетної системи. Справді, здається, що вони відіграють важливу роль у зростанні планет і в остаточній архітектурі цієї системи.

Hd 172555 довгий час вважалася дивною. Пил, що кружляє навколо нього, має незвичайний склад і розмір частинок: незвичайна кількість кремнезему і твердого монооксиду кремнію, а також частинки пилу набагато меншого розміру, ніж в середньому.

Раніше це інтерпретувалося як результат надшвидкісного удару, тому шнайдерман і її колеги вирішили ближче поглянути на окис вуглецю навколо зірки.

“коли люди хочуть досліджувати газ у сміттєвих дисках, окис вуглецю, як правило, найяскравіший, і тому його найлегше знайти”, – сказав шнайдерман. “отже, ми знову подивилися на дані про чадний газ для hd 172555, тому що це була цікава система“.

Вони виявили, що на орбіті зірки на незвично близькій відстані в 10 астрономічних одиниць було досить багато окису вуглецю. На такій відстані газ повинен був бути зруйнований зоряним випромінюванням, що означало, що пояснення було виправдано.

Згідно з моделюванням команди, найкращим підходом для спостережень був гігантський удар. Вони навіть змогли звузити коло питань, коли і як це сталося. Принаймні 200000 років тому – досить недавно, щоб чадний газ не встиг би зруйнуватися-кам’янисту планету розміром з землю вдарило менше тіло зі швидкістю 10 кілометрів в секунду.

Це зіткнення було б настільки сильним, що забрало б принаймні частину атмосфери кам’янистої планети. Це пояснило б окис вуглецю і пил, багатий кремнеземом.

“з усіх сценаріїв це єдиний, який може пояснити всі особливості даних”, – сказав шнайдерман.

” у системах цього віку ми очікуємо гігантських ударів, і ми очікуємо, що гігантські удари будуть дійсно досить частим явищем. Часові рамки працюють, вік працює, а морфологічні та композиційні обмеження спрацьовують. Єдиний правдоподібний процес, який може виробляти окис вуглецю в цій системі, в цьому контексті це гігантський вплив”.

Результати дають нам нові інструменти для визначення того, коли відбулися гігантські зіткнення. Якщо ми виявимо велику кількість окису вуглецю там, де його не повинно бути навколо зірки, це може бути ознакою того, що під час формування планетної системи все пішло не так.

Тоді ми можемо вивчити цей газ та інші сміття не тільки для того, щоб дізнатися більше про наслідки таких зіткнень, але й зрозуміти, з чого складаються планети в інших системах, що може привести нас до кращого розуміння того, як планети народжуються.

Нагадаємо, раніше повідомлялося, що .