Космічний телескоп James Webb допоміг астрономам детальніше розібратися, що відбувається у молодих зоряних системах після зіткнень між великими камʼянистими тілами. Дослідники зосередилися на так званих екстремальних пилових дисках — областях із незвично великою кількістю теплого пилу поблизу зорі, там, де в подібних до Сонячної системах можуть формуватися камʼянисті планети.
У таких дисках пил не просто свідчить про наявність уламків. Його мінеральний склад зберігає інформацію про температуру та енергію давніх ударів. За даними NASA, особливо важливим виявився вміст кремнезему: багаті на нього диски можуть бути наслідком дуже потужних зіткнень тіл розміром із Марс, тоді як інший склад частіше відповідає менш енергійним ударам обʼєктів місячного масштабу.
Чому астрономи порівнюють ці системи з молодою Землею
Головний інтерес до таких спостережень повʼязаний із ранньою історією Сонячної системи. Одна з провідних моделей походження Місяця припускає, що молода Земля пережила удар із великим тілом, яке умовно називають Тейєю. Подібна подія могла викинути величезну кількість розплавленої та випаруваної речовини, з якої пізніше сформувався супутник нашої планети.
Прямо спостерігати такі події в іншій системі майже неможливо: саме зіткнення триває дуже коротко за астрономічними масштабами. Натомість пил після нього може залишатися помітним значно довше. Webb працює в інфрачервоному діапазоні, тому здатен визначати хімічні особливості теплого пилу та відрізняти матеріал, який пережив різні режими нагрівання.
Що це дає для пошуку землеподібних світів
Такі дослідження показують, що формування планет — не плавний процес, а серія епізодів злиття, руйнування та повторного накопичення речовини. Частина молодих планет може пережити кілька великих ударів, перш ніж їхні орбіти стабілізуються. Тому склад пилових дисків фактично дозволяє побачити наслідки космічних катастроф, які давно завершилися.
Для астрономів це важливо ще й тому, що різні типи зіткнень можуть впливати на кінцеву масу планети, її атмосферу, швидкість обертання та навіть появу великих супутників. Чим більше систем Webb дослідить за однаковою методикою, тим точніше вчені зможуть оцінити, наскільки типовою або рідкісною була історія Землі.
Нові дані також демонструють ширші можливості спектроскопії. Телескоп не бачить саме зіткнення в реальному часі, але за світлом, яке проходить крізь або випромінюється пилом, може відтворювати фізичні умови подій, що відбувалися багато років тому.
