Istoricul sistemului nostru solar este punctat cu coliziuni. Coliziunile au ajutat la crearea planetelor terestre și la încheierea domniei dinozaurilor. Și o coliziune masivă între Pământ și un corp antic numit Theia a creat probabil Luna.
Acum, astronomii au găsit dovezi ale unei coliziuni între două exoplanete într-un sistem solar îndepărtat.
Sistemul nostru solar este acum un loc relativ sedat, comparativ cu anii săi mai tineri. Dacă vrem să vedem planetele care se ciocnesc, trebuie să ne uităm la sisteme îndepărtate. Asta a făcut o echipă de astronomi când au îndreptat telescopul spațial Spitzer și observatoarele la sol la BD +20 307, un sistem dublu cu stele la aproximativ 300 de ani lumină.
Stelele din sistemul respectiv au aproximativ un miliard de ani, suficient de vechi pentru ca lucrurile să se fi stabilizat în ceea ce privește coliziunile. Cu toate acestea, când au privit-o acum aproximativ un deceniu, au văzut resturi învolburate, care erau mai calde decât se așteptau. Într-un sistem cu stele vechi de un miliard de ani, orice reziduuri ar fi trebuit să se răcească până acum, astfel încât prezența sa sugerează o coliziune mai recentă.
Aceste observații au o vechime de zece ani și, mai recent, astronomii au folosit SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) pentru a arunca o altă privire asupra sistemului BD +20 307. Ei au descoperit că luminozitatea infraroșie a resturilor a crescut cu aproximativ 10%, ceea ce indică faptul că există și mai multe resturi calde în sistem.
„Având în vedere vârsta matură a BD +20 307, este extrem de neobișnuit ca sistemul să aibă astfel de cantități copioase de praf cald în aproximativ 1 an."
De la „Studiul evoluției prafului cald care încercuiește BD +20 307 folosind SOFIA”
Aceste rezultate sunt publicate în Jurnalul Astrofizic. Autorul principal este Maggie Thompson, student absolvent la UC Santa Cruz. Titlul lucrării este „Studiul evoluției evoluției prafului cald care încercuiește BD +20 307 folosind SOFIA.”
„Praful cald din jurul BD +20 307 ne oferă o privire asupra impactului catastrofal dintre exoplanetele stâncoase”, a spus Thompson. „Vrem să știm cum evoluează ulterior acest sistem după impactul extrem.”
Sistemul nostru solar are colecții de resturi stâncoase precum centura de asteroizi. Dar sunt resturile vechi, reci, rezultatul unor ciocniri antice. De asemenea, este mai departe de Soare decât discul de reziduuri din BD +20 307. Dacă o civilizație îndepărtată ar privi Sistemul nostru Solar, ei ar măsura vârsta Soarelui și locația și temperatura resturilor stâncoase și ar avea sens.
„Aceasta este o ocazie rară de a studia coliziunile catastrofale care au avut loc târziu în istoria sistemului planetar.”
Alycia Weinberger, investigator principal.
Dar în sistemul BD +20 307, ceva nu se completează. Doar că nu ar trebui să fie un praf atât de cald, atât de aproape de stelele binare. Dacă coliziunile masive între planete se întâmplă doar în anii haotici ai vieții unui sistem solar, atunci praful ar trebui să dispară cu mult timp în urmă. În mod obișnuit, praful este îndepărtat printr-o cascadă colisională, unde coliziunile repetate se rup continuu în roci în bucăți mai mici și mai mici. În cele din urmă, piesele sunt atât de mici încât presiunea de radiație de la stele le respinge.
„Aceasta este o ocazie rară de a studia coliziunile catastrofale care au avut loc târziu în istoria unui sistem planetar”, a spus Alycia Weinberger, om de știință din cadrul Institutului Carnegie pentru Departamentul de Magnetism Terestru din Washington, și investigator principal al proiectului. „Observațiile SOFIA arată modificări ale discului prăfuit pe o perioadă de timp de doar câțiva ani.”
Există și alte explicații potențiale pentru acest praf cald. Ar putea fi mai aproape de stele și de a absorbi mai multă energie. Dar este puțin probabil să apară în numai 10 ani, ceea ce este doar un scurt moment din punct de vedere astronomic. Este, de asemenea, puțin probabil, deoarece dimensiunea bobului de praf scade prin cascadă colisională, este mai probabil ca praful să fie ejectat de radiațiile solare.
Există un alt proces care guvernează comportamentul prafului în jurul unei stele. Se numește efectul Poynting-Robertson. Este un tip de tracțiune care poate face ca particulele prea mari să fie aruncate de radiația solară să spire în stea. Pe măsură ce praful se apropie de stea, se încălzește.
În lucrarea lor, autorii discută alte posibilități. Ambele stele din acest sistem sunt stele de tip F, care nu sunt de obicei variabile. Dar în perechi binare pot fi, chiar dacă variabilitatea lor scade odată cu vârsta.
Dacă există o variabilitate în una sau în ambele stele și dacă discul de resturi care înconjoară stelele este înclinat în raport cu planul orbital al stelelor, aceasta ar putea provoca discul de încălzire. Dacă punctele fierbinți de pe stele generează mai multe raze X și dacă discul de reziduuri este înclinat, atunci ar putea provoca resturile de încălzire pe care astronomii le-au detectat.
Autorii spun că este nevoie de mai multe observații înainte de a ajunge la o concluzie certă. Însă acum, o coliziune planetară se potrivește cel mai bine probelor. Și asta înseamnă că există o oportunitate reală aici. După cum spun ei în concluzia lucrării lor, „Înțelegerea BD +20 307 și alte sisteme ca acesta cu discuri extrem de prăfuite ar putea avansa cunoștințele noastre despre ciocniri catastrofale, efectele stelelor binare asupra discurilor de resturi și evoluția sistemelor planetare.”
Mai Mult:
- Comunicat de presă: când colapsul exoplanetelor
- Document de cercetare: Studierea evoluției poluării calde care încercuiește BD +20 307 folosind SOFIA
- Wikipedia: Disk Circumstellar Debris
