Пылевое облако скрывает Солнечную систему от инопланетян
С середины 1990−х годов астрономы открыли более четырех сотен планетных систем рядом с другими звездами. Большая их часть обнаружена по косвенным признакам — напрямую увидеть планеты удается нечасто. Поэтому самыми актуальными для науки остаются методы, позволяющие искать планеты, не видя их. Американские ученые нашли еще один такой способ, задумавшись о том, как выглядит наша Солнечная система глазами наблюдателя с далекой звезды.
«Планеты могут быть слишком тусклыми, чтобы их наблюдать напрямую. Однако пришельцы, следя за Солнечной системой, могли бы легко определить присутствие Нептуна, например, по дыре, которую его гравитация выметает в пыли», — пояснил Марк Кушнер, астрофизик из Космического центра имени Годдарда и руководстель исследования.
Пояс Койпера, начинающийся за орбитой Нептуна, содержит миллионы больших и малых ледяных тел (в том числе Плутон), вращающихся вокруг Солнца. Эти объекты, постоянно сталкиваясь, рождают мириады крохотных частиц, которые затем путешествуют по всей Солнечной системе. Эти частицы взаимодействуют с планетами, солнечным светом и солнечным ветром. В зависимости от скорости и размеров частицы переходят на внутренние орбиты или удаляются от Солнца. Ученые под руководством Кушнера создали математическую модель, описывающую поведение этих частиц, с учетом их взаимных столкновений.
«Ранее считалось, что учет столкновений невозможен, поскольку пришлось бы просчитывать траектории огромного количества частиц. Но мы нашли способ», — пояснил Кушнер. При помощи суперкомпьютера Discover ученые проследили за 75 тысячами модельных частиц, учтя их взаимные столкновения и взаимодействие со светом. Размер модельных частиц варьировался от 1,2 мм до куда меньших, размером с частички сигаретного дыма. Частицы были помещены на одну из трех орбит, расположенных за нынешней орбитой Нептуна. Моделирование показало, что гравитация Нептуна начинает воздействовать на облако частиц, образуя в нем дыру, которая следует за ним по орбите вокруг Солнца.
Чтобы узнать, как эволюционировал Пояс Койпера за миллионы лет, ученые в своей модели ускорили темп взаимных столкновений и образования новых частиц. Считая, что скорость столкновения частиц Пояса на ранних этапах была больше, ученые увидели, как выглядело облако миллионы лет назад.
В оптическом диапазоне ни Пояс Койпера, ни межпланетную пыль в Солнечной системе жители других миров увидеть не в состоянии. Однако в инфракрасном свете с расстояния несколько парсек вполне можно увидеть пылевое облако, окружающее Солнце. Моделирование показало, как могла выглядеть Солнечная система в начальные моменты своего развития. Спустя лишь несколько миллионов лет после рождения Солнечной системы облако пыли и обломков было куда уже, чем в наши дни. Подобные кольца сегодня астрономы наблюдают вокруг некоторых молодых звезд, например в Фомальгауте, рядом с которым несколько лет назад была найдена экзопланета. «Восхитительно то, что мы уже наблюдали такие узкие кольца вокруг других звезд. Нашим следующим шагом будет моделирование пылевых дисков вокруг Фомальгаута и других звезд. Распределение пыли в них поможет нам указать на присутствие там планет», — пояснил соавтор исследования Кристофер Старк.
infox.ru
«Планеты могут быть слишком тусклыми, чтобы их наблюдать напрямую. Однако пришельцы, следя за Солнечной системой, могли бы легко определить присутствие Нептуна, например, по дыре, которую его гравитация выметает в пыли», — пояснил Марк Кушнер, астрофизик из Космического центра имени Годдарда и руководстель исследования.
Пояс Койпера, начинающийся за орбитой Нептуна, содержит миллионы больших и малых ледяных тел (в том числе Плутон), вращающихся вокруг Солнца. Эти объекты, постоянно сталкиваясь, рождают мириады крохотных частиц, которые затем путешествуют по всей Солнечной системе. Эти частицы взаимодействуют с планетами, солнечным светом и солнечным ветром. В зависимости от скорости и размеров частицы переходят на внутренние орбиты или удаляются от Солнца. Ученые под руководством Кушнера создали математическую модель, описывающую поведение этих частиц, с учетом их взаимных столкновений.
«Ранее считалось, что учет столкновений невозможен, поскольку пришлось бы просчитывать траектории огромного количества частиц. Но мы нашли способ», — пояснил Кушнер. При помощи суперкомпьютера Discover ученые проследили за 75 тысячами модельных частиц, учтя их взаимные столкновения и взаимодействие со светом. Размер модельных частиц варьировался от 1,2 мм до куда меньших, размером с частички сигаретного дыма. Частицы были помещены на одну из трех орбит, расположенных за нынешней орбитой Нептуна. Моделирование показало, что гравитация Нептуна начинает воздействовать на облако частиц, образуя в нем дыру, которая следует за ним по орбите вокруг Солнца.
Чтобы узнать, как эволюционировал Пояс Койпера за миллионы лет, ученые в своей модели ускорили темп взаимных столкновений и образования новых частиц. Считая, что скорость столкновения частиц Пояса на ранних этапах была больше, ученые увидели, как выглядело облако миллионы лет назад.
В оптическом диапазоне ни Пояс Койпера, ни межпланетную пыль в Солнечной системе жители других миров увидеть не в состоянии. Однако в инфракрасном свете с расстояния несколько парсек вполне можно увидеть пылевое облако, окружающее Солнце. Моделирование показало, как могла выглядеть Солнечная система в начальные моменты своего развития. Спустя лишь несколько миллионов лет после рождения Солнечной системы облако пыли и обломков было куда уже, чем в наши дни. Подобные кольца сегодня астрономы наблюдают вокруг некоторых молодых звезд, например в Фомальгауте, рядом с которым несколько лет назад была найдена экзопланета. «Восхитительно то, что мы уже наблюдали такие узкие кольца вокруг других звезд. Нашим следующим шагом будет моделирование пылевых дисков вокруг Фомальгаута и других звезд. Распределение пыли в них поможет нам указать на присутствие там планет», — пояснил соавтор исследования Кристофер Старк.
infox.ru