Астрономи не можуть повернутися в минуле і простежити, як формувалася Сонячна система, але вони можуть спостерігати за планетами, які зараз формуються, а потім використовувати комп'ютерне моделювання, щоб краще розібратися в цьому питанні.
В останньому номері журналу "Nature" опубліковано опис нещодавно відкритої протопланети, яка, на думку астрономів, формувалася інакше, ніж припускають учені. Паралельно описується перша зоряна система, що демонструє можливість появи альтернативної теорії формування планет.
Стаття "Зображення формування вбудованої планети Юпітера на великій відстані навколо AB Aurigae" була опублікована в журналі "Nature" від 9 травня доцентом кафедри астрономії Університету штату Нью-Мексико Володимиром Лірою.
"Вищим арбітром науки є природа. Ми повинні спостерігати за тим, що робить природа. Потім, щоб розширити наші знання, ми будуємо моделі для пояснення наших спостережень", - пише Ліра, який створив комп'ютерну модель на основі астрономічних даних.
Стаття є результатом колаборації вчених, включно з Тейном Каррі, астрофізиком із Дослідницького центру НАСА, що працює на телескопі Субару.
Каррі разом з іншими дослідниками поділився даними спостережень за протопланетою, що формується навколо AB Aurigae, дуже молодої зірки в сузір'ї Ауріга на відстані 531 світлового року від Сонячної системи.
"Це навіть не дитяча планета. Це планета-ембріон, - пояснює Ліра. - Це планета, яка все ще вбудована в диск".
"Такі планети формуються з газу і пилу навколо молодих зірок. Саме так утворилася Земля та інші планети навколо Сонця".
Використовуючи телескоп Субару і космічний телескоп Хаббл, дослідники виявили, що дані аналізованого об'єкта інтригують і не піддаються легкому поясненню. Тож було створено комп'ютерну модель, щоб зіставити спостереження та краще зрозуміти процес формування масивного газового гіганта.
Те, що вони виявили, виявилося несподіваним.
"У цьому конкретному спостереженні було виявлено планету, в 10 разів масивнішу за Юпітер, на відстані від зірки, що удвічі перевищує відстань Плутона від Сонця", - каже Ліра.
"Ця планета все ще вбудована в диск. Вона ще дуже гаряча. Видно, що об'єкт світиться після свого формування".
Протягом десятиліть учені спиралися на дві теорії формування планет і зірок.
- Одна з них - це акреція ядра, коли невеликі тіла розміром з астероїд зіштовхуються і коалесціюють у дисковій хмарі, у такий спосіб вирощуючи масивні планети, на кшталт Юпітера або Сатурна.
- Друга теорія утворення планет - гіпотеза гравітаційної нестабільності, яка стверджує першопородність масивного диска з пилу і газу, настільки великого, що в підсумку він розлітається на фрагменти.
У такому диску початкові фрагменти руйнуються до стану, коли з'являються окремі планети. По суті, планетоутворення нічим не відрізняється від зореутворення. Крім розмірів і масштабів.
Хоча теорія гравітаційної нестабільності існує вже кілька десятиліть, досі не було доведено, що планета може утворитися саме таким чином.
У даній статті наводяться докази того, що протопланета, спостережувана навколо AB Aurigae, є уніком, що спростовує давно усталені теорії.
"Я думаю, що з теоретичної точки зору головне послання в тому, що це система, для якої гравітаційна нестійкість є правдоподібним механізмом формування протопланети", - упевнений Ліра. - Існує кілька незалежних ліній доказів, що вказують на гравітаційну нестабільність".
Ліра підкреслив, що хоча докази вказують на формування протопланети внаслідок гравітаційної нестабільності, вони не спростовують можливість формування методом акреції ядра.
Команда продовжить вивчення цієї системи в довших хвилях. Володимир Ліра назвав цю систему "дуже цікавим напрямком для вивчення в майбутньому".
