Ударное происхождение: Кристаллы протопланет
Свидетельство об этом пришло в форме крохотных, похожих на кварц кристаллов, обнаруженных в зарождающихся планетных системах космическим телескопом Spitzer. Эти кристаллы — кристобалит и тридимит, которые встречаются в кометном веществе, в метеоритах, и у нас на Земле — в вулканической лаве.
Считается, что процесс формирования планет начинается с того, что мелкая пыль и кристаллические частицы понемногу стягиваются друг к другу, образуя плоский протопланетный диск. Здесь они формируют все более крупные фрагменты, которые со временем притягиваются, создавая целые планеты. Именно такие далекие системы с протопланетным диском исследовал Spitzer — 5 молодых систем на расстоянии около 400 световых лет от нас. Именно там и обнаружились следы кристаллов оксида кремния, по составу идентичных обычному кварцу. Однако суть находки в том, что для образования именно таких кристаллических форм — кристобалита и тридимита — исходное вещество требуется раскалить.
Нагрев этот требует температуры почти 1 тыс. градусов по Цельсию, тогда как типичный протопланетный диск имеет температуру где-то от -173 до 730 градусов. Явно недостаточно для образования кристаллов кристобалита и тридимита. Где же берется недостающая энергия? Ученые считают: из ударных волн.
Такие сверхзвуковые ударные волны возникают в протопланетном диске, когда достаточные количества газа и пыли, все сильнее притягиваясь друг к другу, разгоняются, закручиваются и сталкиваются. По некоторым данным, такие же мощные ударные волны могут проявляться и при образовании крупных планет. Этот механизм косвенно подтверждает и находка зонда Stardust, который обнаружил на комете Wild 2 все тот же тридимит. О других интересных веществах в составе этой кометы мы рассказывали в заметке «Космический зоопарк».
«Изучая далекие молодые звездные системы, мы можем узнать много новое и о происхождении и эволюции нашей собственной, — говорит астроном Вильям Форрест (William Forrest). — И в этом смысле находка Spitzer позволяет лучше представить, как ведет себя протопланетарная система на самых ранних этапах».
По пресс-релизу NASA JPL