Как ученые взвешивают планеты в космосе прямо с Земли

Ученые открыли революционный способ взвешивать планеты — результаты вас поразят Несмотря на то что никаких вселенских весов не существует, ученые Земли уже давно научились определять вес планет в космосе . Для этого использовался закон всемирного тяготения, который позволял измерить гравитационное притяжение между телами и движении спутников. Однако исследователи из Уорикского университета, MIT и Университета Макмастера нашли кардинально новый способ, который работает даже тогда, когда сама планета слишком тусклая или слишком глубоко спрятана в облаке. То есть мы не видим планету, но можем сказать, сколько она весит. А, если вы предпочитаете не гадать, а видеть — вам определенно нужно почитать нашу статью про парад планет 2026 . Что такое протопланетные диски Когда рождается новая звезда, её окружает протопланетный диск . Это гигантское облако пыли и газа, медленно вращающееся вокруг светила. Впервые такие диски сфотографировали ещё в 1990-х, но тогда снимки были размытыми и почти ничего не показывали. С развитием телескопов картинка прояснилась — и оказалось, что это вовсе не однородные вихри пыли. Это структурированные образования из концентрических колец, разделённых пустыми промежутками. Нечто вроде мишени для дартса или годовых колец дерева, только в космическом масштабе. Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем канале в MAX. Подпишитесь прямо сейчас! Именно в таких дисках и формируются планеты. По мере роста зародыш планеты своей гравитацией расчищает вокруг себя пространство, сгребая пыль и газ в чёткие полосы. Так одна растущая планета буквально «нарезает» диск на кольца и щели. Сколько весит планета — как узнать Большинство прежних исследований сосредотачивалось на щелях — пустых промежутках между кольцами. Однако новая работа, опубликованная в журнале The Astrophysical Journal , переключила внимание на сами яркие кольца. А что об этом думаете вы? Присоединяйтесь к дискуссии в нашем Telegram-чате! Эти яркие кольца — не просто красивые структуры, по сути это планетарные отпечатки пальцев, — объясняет ведущий автор работы Амена Фаруки, аспирантка группы астрономии и астрофизики Уорикского университета. По её словам, научившись «читать между кольцами», команда нашла способ узнать массы планет , даже если те невидимы напрямую. Это принципиально меняет подход. Раньше планеты у далёких звёзд чаще всего обнаруживали косвенно — по слабым колебаниям света. Теперь же само строение пылевых колец может рассказать о массе скрытой планеты . Если вам интересна тема охоты за невидимыми мирами, вспомните историю о том, как ученые нашли след девятой планеты в нашей собственной Солнечной системе. Как яркая точка кольца выдаёт массу планеты Чтобы понять, какие именно черты колец зависят от массы планеты, исследователи построили двумерные гидродинамические симуляции — компьютерные модели поведения газа и пыли. Они проверяли три параметра каждого кольца: ширину кольца количество захваченной в нём пыли положение самой яркой точки кольца Из этих трёх характеристик самой надёжной оказалась позиция самой яркой точки кольца . С ростом массы планеты эта точка смещается предсказуемым образом — чем тяжелее планета, тем заметнее сдвиг. Исследователь анализирует модель пылевых колец на экране Главное достоинство метода в том, что эта закономерность сохраняется, даже когда размеры пылинок разные. Это серьёзное преимущество перед прежними способами: они опирались на размер пылевых зёрен, а его обычно никто точно не знает. Здесь же неопределённость с размером пыли перестаёт мешать оценке. Когда кольцо в диске перестаёт расти вместе с планетой С шириной кольца и массой пыли история сложнее. Поначалу всё логично: чем массивнее планета, тем чётче становится кольцо и тем больше пыли оно захватывает. Но в какой-то момент этот рост выходит на плато и останавливается. Причина — порог, который астрономы называют массой изоляции гальки . Как только планета набирает эту массу, она превращается в эффективный барьер и перестаёт пропускать к себе материал из внешней части диска. После этого кольцо уже не меняется, даже если планета продолжает расти. Подписывайтесь на канал Сундук Али-Бабы , там собраны топовые товары с АлиЭкспресс, Озона, Вб и Я.Маркета. Получается простое правило: планеты легче этого порога создают более широкие кольца с меньшей массой пыли, а планеты тяжелее порога — более узкие и компактные кольца. По одной только форме кольца уже можно прикинуть, в какую «весовую категорию» попадает невидимая планета. Проверка метода взвешивания планет на реальной системе PDS 70 Теория хороша ровно настолько, насколько она работает на настоящих наблюдениях. Поэтому команда применила свой метод к системе PDS 70 — одному из самых изученных планетообразующих дисков . И результаты совпали с независимыми измерениями, сделанными ранее другими способами. Одна из сильных сторон этой работы в том, что она не остаётся в области чистой теории — мы смогли взять результаты симуляций и применить их напрямую к реальным наблюдаемым системам, — отмечает астрофизик из MIT Джессика Спиди. Затем подход проверили на более широкой выборке дисков, снятых обсерваторией ALMA. Оказалось, что форма колец вместе с измерением щелей помогает оценивать сразу две вещи: массы планет и свойства самого диска. Ограничения метода взвешивания планет и что предстоит уточнить У описанной модели, впрочем, есть и честно оговорённые допущения. Она предполагает, что планеты не мигрируют по диску , что пыль не влияет на газ и что пылинки не растут и не дробятся. В реальной жизни всё это вполне может происходить. Кроме того, кольца способны смещаться, размываться и расщепляться. Иногда одна планета порождает сразу несколько колец — особенно в дисках с низкой вязкостью. Так что не каждое кольцо аккуратно соответствует отдельной планете, и это нужно учитывать. И всё же направление выбрано важное. Телескопы становятся всё точнее, а значит, астрономы постепенно переходят от косвенного обнаружения планет к более детальному их изучению. Подобные методы пригодятся не только для далёких систем — наука всё внимательнее следит и за процессами куда ближе к нам, вплоть до того, как океан нагревает нашу планету . Главный вывод прост : пылевые кольца вокруг молодых звёзд хранят гораздо больше информации о формирующих их планетах, чем считалось. Если метод подтвердится на новых наблюдениях, мы получим способ «взвешивать» миры, которые пока даже не видим — и лучше понимать, как рождаются планеты, включая когда-то и нашу собственную.
Batafsil | Подробно | Read more... Hi News