Vesmírný dalekohled Jamese Webba poskytl nový pohled na procesy, které mohly provázet vznik kamenných planet. Astronomové analyzovali 21 takzvaných extrémních prachových disků kolem hvězd a v jejich infračerveném záření hledali minerální stopy po dávných srážkách planetárních zárodků. Výsledky podle studie Extreme Debris Disks: Insights into Violent Collisions in Planet Formation and Destruction, přijaté k publikaci v časopise The Astrophysical Journal, ukazují, že prach může prozradit nejen přítomnost kolize, ale také její přibližnou intenzitu.
Extrémní prachový disk je oblast drobných částic obíhajících hvězdu, která vyzařuje v infračerveném oboru výrazně více než běžný disk. Vědci se zaměřili na jeho teplou složku, nacházející se ve vnitřních částech planetárního systému. Zkoumali data z přístroje MIRI na Webbovi, který pořizuje středně infračervená spektra, a doplnili je staršími pozorováními z infračerveného teleskopu Spitzer. Webb poskytl spektra 16 disků, dalších pět vědci převzali z archivních dat Spitzeru.
Spektrum ukazuje, jaké minerály se v prachu nacházejí. Přibližně třetina zkoumaných disků byla bohatá na oxid křemičitý, tedy látku známou například ze skla nebo některých vulkanických hornin. Podle autorů takové složení odpovídá velmi energetickým nárazům těles přibližně velikosti Marsu, při nichž se část horniny odpaří a následně zkondenzuje do drobných částic. U ostatních disků podobné silné stopy oxidu křemičitého chyběly. Tyto systémy mohou souviset s méně přímými, „šikmými“ srážkami těles zhruba velikosti Měsíce.
Prach jako nepřímý záznam kolizí
Výzkumníci zároveň zjistili, že extrémní disky obsahují mnohem více opticky řídkých drobných zrn než běžné protoplanetární a prachové disky. Opticky řídký prach je takový, přes který záření prochází bez výrazného pohlcení; jeho množství se proto dá odhadovat ze síly určitých spektrálních znaků. Částice jsou převážně menší než jeden mikrometr a jejich velké množství je slučitelné s původem v ničivých impaktech.
U disků se také mění jasnost v infračerveném oboru. Změny podle studie nejspíš souvisejí s vývojem prachu po velkých srážkách, nikoli přímo s proměnlivostí samotných hvězd. Pozorování ale neumožňuje sledovat konkrétní kolizi v okamžiku, kdy k ní dochází. Astronomové z následků usuzují na proces, který mohl proběhnout v minulosti, a mezi jednotlivými systémy se navíc liší doba od události.
Výsledky se týkají mladých planetárních soustav a nepředstavují přímý důkaz, že Webb pozoroval vznik konkrétní planety. Nabízejí však způsob, jak z dálky zkoumat planetární zárodky, které současnými dalekohledy nelze přímo zobrazit. Podobné srážky mohly hrát roli i v rané historii Sluneční soustavy, včetně kolize mladé Země s tělesem přibližně velikosti Marsu, z níž podle převládající hypotézy vznikl Měsíc.
Zdroj: ScienceDaily
Tento článek byl vytvořen s pomocí umělé inteligence a redakčně zkontrolován.