«Спитцер»: пора переписывать учебники - 2004-11-06
Новый космический телескоп заставляют пересмотреть общепринятые представления о формировании планет
Если долго не выметать пыль из-под дивана, то она постепенно соберется в клубки. Эта грубая модель того, как формируются планеты. Вернее, таковы были представления астрономов еще недавно. Теория гласила, что космическая пыль, вращающаяся вокруг звезд, - это остатки вещества, из которого формировались звезды. Силы притяжения заставляют их постепенно сближаться, объединяться в клубки, которые постепенно увеличиваются в размерах и за миллионы лет превращаются в планеты. «Частички в пылевых дисках создают предпланетные сгустки, которые притягиваются друг к другу и образуют планеты, - говорит сотрудник НАСА астроном Джонатан Гарднер. - Планеты притягивают к себе космические пылевые диски, втягивая их в себя, и диски исчезают. Такова была гипотеза. Но теперь благодаря новым наблюдениям нам придется переписать все учебники, так как изложенные в них теории ошибочны». Космический телескоп «Спитцер» словно расширил границы космоса, позволив провести наблюдения в более разнообразных условиях в окрестностях трехсот звезд на расстоянии от 20 до 500 световых лет от Земли. Группа астрономов установила, что прежние представления о формировании планет справедливы только для ранних этапов этого процесса, а не для всего процесса. «От космической пыли до формирования такой планеты, как Земля, очень долго, - говорит руководитель группы Джордж Рики. - Раньше мы знали только начальную и конечную точки процесса, и почти ничего о промежуточных его стадиях». Группа Рики получила возможность наблюдать эти промежуточные этапы благодаря телескопу «Спитцер». Ее вывод: формирование планет - это не только собирание мелких частичек вещества под действием сил гравитации в небольшие сгустки и их последующее объединение в единый объект. Процесс сопровождается многочисленными столкновениями крупных скальных образований, которые в результате разламываются и переформируются в более крупные образования. Рики говорит, что Прежние гипотезы, по словам Рики, упускали эту стадию. «Согласно прежним теориям формирования, планеты создаются так, как образуются сгустки пыли в пылесосе, - говорит астроном. - Новые частицы пыли присасываются к прежним. Ученые не могли видеть, как планеты диаметром в пару сотен километров устремляются друг к другу, сталкиваются с огромной силой и после этого перегруппировываются в планету крупного размера». Телескоп «Спитцер» был выведен на орбиту 14 месяцев назад. Он позволил с большой четкостью наблюдать последствия таких столкновений, выбрасывающих облака пыли. Пыль нагревается центральной звездой. Телескоп позволял измерять ее тепловое инфракрасное излучение. Астрономы пришли к выводу, что пылевые диски вокруг старых звезд имеют более высокую массу, чем вытекало из прежних теорий. Только столкновения между массивными объектами могут вызывать образование такого количества пыли на столь поздней стадии существования звезд. «Эти столкновения массивных объектов - от десяти до ста километров в диаметре - происходили на сравнительно поздних стадиях формирования вселенной, - говорит теоретик Скотт Кеньон из Гарвардского центра астрофизики. - Наша солнечная система имеет свою историю, но мы не знаем, насколько она типична. Важно показать теоретически, что такие столкновения - обычное явление». До запуска телескопа «Спитцер» ученые могли наблюдать только несколько десятков пылевых дисков вокруг звезд старше нескольких миллионов лет. Более чувствительные приборы «Спитцера» позволили обнаружить тепловое излучение многих других дисков, что и привело к новым взглядам, заставляющим пересмотреть старые теории.