Маленькие частицы пыли в диске вокруг новой звезды, согласно текущей модели, постепенно коагулируют, формируя в течении миллионов лет крупные объекты. Эти новообразования взаимодействуют и в итоге образуют планеты. Данные процессы отчасти зависят от химического состава пыли, а также изменений ее размера, формы и структуры.
Наиболее распространенный вид пыли в околозвездной материи богат кислородными силикатами (как правило, минералами, содержащими магний и железо, а также кремний и кислород). Кроме того, из-за широкого диапазона форм и размеров, эти зерна могут иметь либо кристаллическую (то есть, очень упорядоченную) структуру, либо наоборот, аморфную структуру. Крупицы, которые растут путем постепенного слияния, образуют аморфную структуру, но если в течение своей жизни они нагреваются почти до температуры плавления, а затем охлаждаются, то образуется кристаллическая структура. Эти различия можно наблюдать в инфракрасном диапазоне, так как излучение пылевых частиц настолько сильно, насколько велик их размер, с некоторыми поправками в зависимости от их структурных различий. Спектральные различия эмиссии пыли, следовательно, позволяют определить свойства пыли в диске, и даже предположить историю.
Астроном Марио Горцелло (Mario Guarcello) вместе со своими коллегами предпринял попытку исследовать диски на основе инфракрасного метода, чтобы лучше понять протопланетное развитие. В частности, ученых интересовали следы изменения крупиц пыли путем нагревания в различных частях диска. Они решили исследовать диски молодых коричневых карликов. Эти звезды имеют массу менее 8% от нашего Солнца и не располагают достаточным гравитационным давлением, необходимым для начала водородного горения. Вместо этого, они горят за счет синтеза дейтерия.
Ученые использовали инфракрасный телескоп “Шпитцер” (Spitzer) для анализа пыли в каждом из двадцати наборов очень молодых дисков коричневых карликов. В результате, в отличие от общепринятого представления, что холодные, внешние области диска должны иметь аморфные кристаллы, учеными было обнаружено, что холодные крупицы там часто бывают кристаллическими: что-то произошло в первый миллион лет, что нагрело их до температуры плавления. Что это было до сих пор не известно. Это может быть локальным явлением, возможно, это была ударная волна, или может быть, частицы были изначально ближе к звезде и затем мигрировали во внешние холодные регионы диска. Астрономы отмечают соблазнительные аналогии с кометами в нашей Солнечной системе, которые имеют кристаллические частицы, даже если они находятся в холодных внешних областях. Возможно, кометы сформировались вблизи от Солнца, а затем мигрировали? Новая публикация содержит ответы на некоторые вопросы.
Источник: CfA