Звенящие планеты: Что раздается в космосе после гигантских столкновений
«Звон» столкновения планет может раздаваться в космосе долгие миллионы лет, пишут астрофизики в недавней статье. Они объяснили, что имеют в виду сейсмические волны, вызванные мощнейшим ударом. По словам ученых, их можно «услышать» с помощью специальных очень чувствительных инструментов: малейшие изменения яркости планеты выдают, что в ней продолжают распространяться колебания.
На мысль об этом «звоне» исследователей натолкнули наблюдения за некоторыми экзопланетами. Самым любопытным примером они считают Бету Живописца b (Beta Pictoris b). Эта планета расположена в одноименном созвездии на расстоянии 63 световых лет от нас, то есть сравнительно недалеко. Она и вся ее система очень молода — ей всего около 20−25 миллионов лет. Для сравнения, Солнечной системе 4,6 миллиарда лет.
Стоит отметить, что, как правило, столкновения планет происходят на самых ранних этапах их истории, потому что поначалу их взаимное расположение может быть нестабильным, и гравитация заставляет их менять орбиты.
Так вот, Beta Pictoris b — газовый гигант массой примерно в 13 раз больше Юпитера. На самом деле объекты такого «веса» уже могут быть даже не планетами, а коричневыми карликами — чем-то средним между планетой и звездой. Впрочем, в данном случае все-таки считают, что это планета. Во-первых, она находится в протопланетном диске вещества, из которого вокруг звезды образуются миры, а во-вторых, у нее явно «планетный» химический состав. По спектру идущего от любого небесного тела света можно определить, какие в нем содержатся вещества — каждый химический элемент оставляет свой уникальный «след» на этом спектре.
В случае с гигантом в созвездии Живописца установлено, что он заключает в себе очень много элементов тяжелее водорода и гелия. Исследователи космоса называют их «металлами», а богатые ими планеты — «металличными». И общая масса всех этих «металлов» в Beta Pictoris b составляет, по оценкам, от 100 до 300 масс Земли. То есть сравнительно тяжелое вещество составляет как минимум 7, а то и все 20 процентов всей массы планеты.
При этом типичная доля «металлов» в таких массивных газовых экзопланетах — не более 5 процентов. Ученые задаются вопросом, каким образом этот гигант накопил столько разнообразного вещества, и пришли к интересному подозрению: возможно, он сталкивался с другими планетами.
Астрофизики смоделировали столкновение Beta Pictoris b с планетой вроде Нептуна — в 17 раз «тяжелее» Земли. Как выяснилось, оно должно породить сейсмические волны, которые продолжают распространяться миллионы лет. Более того, они доступны для наблюдения с помощью существующей техники: если драматическое событие произошло 18 миллионов лет назад или позже, новейший космический телескоп James Webb сможет различить соответствующие изменения яркости планеты. Так что теперь осталось только организовать такие наблюдения.
