NASA odkryła oznaki zderzenia planet wielkości Marsa

• NASA wykorzystuje teleskop Jamesa Webba do badania zderzeń planet
• Odkryto ekstremalne dyski wokół młodych gwiazd
• Badania pomagają zrozumieć formowanie planet w naszym układzie słonecznym

NASA bada zderzenia planet za pomocą teleskopu Jamesa Webba

Astronomowie NASA, korzystając z teleskopu Jamesa Webba, badają młode systemy gwiezdne, w których zachodzą potężne zderzenia, podobne do tych, które miały miejsce w wczesnym układzie słonecznym. Jednym z najważniejszych wydarzeń było zderzenie Ziemi z ciałem wielkości Marsa, znanym jako Theia, co doprowadziło do powstania Księżyca. Te badania mogą pomóc zrozumieć, jak formują się i rozwijają skaliste planety, a także jak takie zderzenia wpływają na ich ewolucję.

W swojej pracy, opublikowanej 1 października w czasopiśmie The Astrophysical Journal, zespół astronomów pod kierownictwem Kate Su z Instytutu Nauk Kosmicznych w Boulder, Colorado, zbadał 21 ekstremalnych dysków. Dyski te zawierają anormalnie dużą ilość ciepłego pyłu i znajdują się w tych samych obszarach, w których w naszym układzie słonecznym krążą skaliste planety. Badania pokazują, że takie dyski mogą być dość rzadkie, ponieważ tylko 1% młodych gwiazd wykazuje oznaki tego etapu.

Astronomowie określili trzy kluczowe cechy ekstremalnych dysków: ich pył składa się z drobnych cząstek, zawierają wysokie stężenia ciepłego pyłu, a ich jasność zmienia się nierównomiernie w czasie. Cechy te zostały ujawnione dzięki średnio podczerwonym spektrum uzyskanym za pomocą teleskopów Jamesa Webba i Spitzera.

Badanie ekstremalnych dysków

Analiza minerałów w ekstremalnych dyskach wykazała, że można je podzielić na dwie grupy: dyski bogate w krzemionkę i dyski ubogie w krzemionkę. To rozróżnienie może dostarczyć ważnych informacji o zderzeniach, które stworzyły ich fragmenty. Na przykład, dyski bogate w krzemionkę prawdopodobnie powstały w wyniku potężnych zderzeń między ciałami wielkości Marsa, podczas gdy dyski ubogie w krzemionkę mogą być wynikiem mniej energetycznych zderzeń.

Badania wykazały, że około jednej trzeciej dysków w próbce jest krzemionkowych, co wskazuje na ich młodość — zostały odkryte wokół gwiazd, których wiek wynosi mniej niż 300 milionów lat. Jednocześnie dyski ubogie w krzemionkę występują wokół gwiazd w szerszym zakresie wiekowym i wykazują silniejsze zmiany jasności.

Zespół zakłada, że zmiany jasności mogą być związane z szybką ewolucją nowo powstałych odłamków. Zmiany w orbicie materiału i dodatkowe kolizje mogą powodować wahania w jasności podczerwonej w czasie. Te dane mogą pomóc naukowcom odtworzyć historię naszego układu słonecznego, który być może również przeszedł przez kilka faz ekstremalnych dysków.

Cechy i wiek dysków

Jak zauważa Kate Su, "formowanie planet skalistych i ewolucja planet gazowych to część szerszej historii formowania układu słonecznego". Badania ekstremalnych dysków pomagają zebrać wszystkie aspekty, które obecnie rozumiemy o formowaniu planet.

Symulacje komputerowe pokazują, że planety ziemskie, w tym Ziemia, powinny formować się w ciągu pierwszych kilku setek milionów lat po rozpoczęciu formowania układu słonecznego. Ten przedział czasowy pokrywa się z wiekiem obserwowanych ekstremalnych dysków zawierających krzemionkę, co również zgadza się z oszacowaniami, że Ziemia i Księżyc powstały około 100 milionów lat po Słońcu.

Naukowcy są również zainteresowani tym, czy Słońce kiedykolwiek przechodziło przez fazę ekstremalnego dysku, ubogiego w krzemionkę. Jeśli stare dyski, ubogie w krzemionkę, rzeczywiście istniały, może to dostarczyć nowych informacji o wczesnych etapach formowania się naszego układu słonecznego i o tym, jak on ewoluował.

Wpływ na zrozumienie formowania planet

Dane uzyskane za pomocą teleskopu Jamesa Webba otwierają nowe horyzonty w astronomii i pozwalają na dokładniejsze badanie procesów zachodzących w młodych układach gwiazdowych. Może to prowadzić do nowych odkryć na temat tego, jak formują się planety i jak oddziałują ze sobą w procesie ewolucji.

Podsumowując, badania ekstremalnych dysków nie tylko pogłębiają nasze zrozumienie formowania planet, ale także pomagają nam lepiej zrozumieć historię naszego układu słonecznego. Te dane mogą być kluczem do rozwiązania wielu tajemnic związanych z ewolucją planet i ich interakcjami we wczesnych etapach formowania się układów gwiazdowych.

W ten sposób praca astronomów z teleskopem Jamesa Webba otwiera nowe możliwości badania kosmosu i formowania planet. To badanie podkreśla znaczenie obserwacji młodych gwiazd i ich otoczenia dla zrozumienia procesów, które doprowadziły do powstania naszej planety i Księżyca.

Źródło: ScienceDaily