В близкой планетной системе обнаружен конвейер по уничтожению комет

Облачко угарного газа, которое земные радиотелескопы нашли у звезды, отстоящей от нас на 60 световых лет, указывает на то, что некое неведомое пока тело заставляет тамошние кометы сталкиваться друг с другом раз в несколько минут.

Бета Живописца, молодая звезда, которую от Солнечной системы отделяют 63 световых года, известна как обладательница одной планеты — эдакого «суперюпитера» едва ли не в десяток масс тяжелее нашего соседа, да ещё и по удалённости от светила напоминающего гигантские планеты: от Беты Живописца b до самой Беты Живописца 1,2 млрд км, что в нашей системе соответствовало бы дистанции между Юпитером и Сатурном.

Система Беты Живописца в представлении художника (здесь и ниже иллюстрации ESO).

Однако, кроме планеты, в системе есть обломочный диск, плотность которого довольно высока и косвенно указывает на недавно завершившиеся (или ещё идущие) процессы планетообразования.

Группа астрономов во главе с Биллом Дентом (Bill Dent) из Европейской южной обсерватории, используя радиотелескоп ALMA, обнаружила в этом диске очень необычную черту — компактное облачко угарного газа. Необычная она потому, что поблизости от яркой (на порядок ярче Солнца) звезды спектрального класса А такое облачко, по расчётам, должно полностью разрушиться за 100 лет, ибо его молекулы просто разорвёт ультрафиолетом светила. Учитывая, что системе 20 млн лет, совершенно очевидно, что это либо последствия однократной коллизии, либо образование, постоянно подпитываемое какими-то регулярными событиями.

Но что может порождать этот угарный газ? Самым крупным источником такого рода в юной планетной системе должны быть столкновения между льдистыми телами, теми же кометами, и более крупными — вплоть до планетезималей.

Однако наблюдения выявили такое количество газа, которое трудно совместить с кометным сценарием: получается, что в системе Беты Живописцы одна большая комета должна разрушаться из-за столкновений каждые пять минут, причём как минимум сотни тысяч лет подряд. Это означает, что плотность комет там невообразимо высока. Но даже при очень большой плотности для провоцирования этой перманентной кометной «войны» необходим некий дополнительный фактор.

Облако угарного газа (в правом верхнем углу) в системе Беты Живописца глазами радиотелескопа ALMA. Теоретически не обнаруженная пока планета (примерно в 50 а. е. от звезды) может породить сходное облако в противоположной части своего пути вокруг светила, но второе облако пока лишь предстоит отыскать.

Дело в том, что облако находится в довольно необычном месте — в 13 млрд км от своей звезды, втрое дальше, чем от Нептуна до Солнца. Чтобы здесь шли столь интенсивные столкновения, необходимо влияние близкой планеты.

Астрономы говорят всего о двух вероятных сценариях таких событий: либо большая планета массой с Сатурн притягивает к этому району кометные облака, устраивая в своих окрестностях конвейер по уничтожению комет, либо мы видим результат не длительного процесса, а однократного столкновения пары протопланет из льдистых планетезималей, по размеру соответствующих Марсу.

Какая бы из этих гипотез ни была верна, учёные получили очень серьёзные надежды на обнаружение у Беты Живописца ещё одной планеты. А то и нескольких.

Отчёт об исследовании опубликован в Science Express.

Подготовлено по материалам Кембриджского университета.