Пыль проникает повсюду, особенно ее много вокруг молодых звезд. Но когда речь заходит о наличии пыли в межпланетном пространстве вокруг зрелых звезд, таких как Солнце, то оказывается, что они обеспечивают лучшие условия для поиска и непосредственного наблюдения экзопланет.
"Пыль – это палка с двух концов, когда дело доходит до наблюдения за далекими планетами", - говорит Бртран Меннессон из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния. "Наличие пыли может указывать на наличие планет, но слишком много пыли может не позволить наблюдать за ними".
Использование Интерферометра Кек (бывший проект NASA), вместе с двумя 10-метровыми телескопами-близнецами для оптических инфракрасных наблюдений, установленных в обсерватории Кек, которая расположена на пике горы Мауна-Кеа, Гавайи, на протяжении 2008-2011 гг. позволило изучить 50 Солнце-подобных звезд, и обнаружилось, что около половины из них имею низкий уровень теплой пыли. Результаты этого исследования, а также последствия для изучения инопланетных миров, будут опубликованы в онлайн-издании Astrophysical Journal 8 декабря.
На сегодняшний день, множество экзопланет могут непосредственно наблюдаться из наземных и космических обсерваторий, но эти экзопланеты имеют холодные орбиты, которые далеко удалены от родительской звезды. Использование сочетания передовых приборов и современных методов обработки изображения, могут позволить блокировать блики целевой звезды (которые иначе могут скрыть от нашего взора экзопланету) и обнаружить новые инопланетные миры (большие газовые гиганты).
Однако, для того чтобы увидеть небольшие скалистые миры внутри обитаемой зоны звезд, должен произойти еще один технологический прорыв для того, чтобы эти компактные миры можно было разглядеть. После того, как это будет достигнуто, у астрономов будет шанс напрямую наблюдать маленькие «жилые» экзопланеты.
"Если мы не заблокируем блики от звезды, то мы будем ослеплены и не сможем различить планеты", - говорит соавтор Рафаэль Миллан-Габе из Калифорнийского технологического института, расположенного в Пасадене, который часто сотрудничает с НАСА для визуализации экзопланет.
Обитаемая зона вокруг звезды – это регион, в котором на поверхности небольшого каменистого мира может сохраняться вода в жидкой форме (если она есть). При этом температура этого мира должна быть «не слишком горячей», но и «не слишком холодной». Поэтому очень часто этот регион называют «Зоной Златовласки». Земля находится в центре Зоны Златовласки нашей звезды, и является единственной из известных планет во Вселенной, которая имеет жизнь. Именно поэтому жидкая вода является критическим условием для эволюции жизни в том виде, в котором мы ее знаем.
Но в попытке лучше понять обитаемые зоны вокруг других звезд, теплая пыль может стать серьезным препятствием. В то время как ее наличие может являться строительными кирпичиками для каменистых миров, сама пыль может отражать свет от этих экзопланет, тем самым увеличивая сложность их непосредственного наблюдения.
Используя данные, полученные от Интерферометра Кек, исследователи обнаружили, что звезды, такие как Солнце, имеют холодные пояса пыли в своих отдаленных регионах, но кроме этого обладают еще и теплыми поясами пыли в своих жилых зонах. С другой стороны, если звезда не имеет холодного пояса пыли, то и не обладает теплым поясом. Это первый случай, когда была определена такая закономерность.
Таким образом, звезды без холодного пояса пыли имеют меньше теплой пыли и, следовательно, являются лучшими кандидатами для поиска внеземных миров.
"Мы хотим избежать поиска планет, которые «похоронены в пыли»", - сказал Меннессон. "Пыль светится в инфракрасном диапазоне и отражает видимый звездный свет, поэтому она блокирует свет планеты".
Эта закономерность также объясняет, почему все зрелые звездные системы обладают теплым поясом пыли. Пыльная межпланетная среда, окружающая молодые звезды смешана – остатки образования планет, сами планеты, кометы и астероиды поднимаю много пыли. Но в зрелых звездных системах, таких как наша Солнечная система, эта теплая пыль оседает и сформировывает планеты на устойчивых орбитах. Таким образом, исследователи нашли динамическую связь между внешним (охлажденным) и внутренним (теплым) поясом пыли вокруг зрелых звезд.
"Внешний пояс каким-то образом передает материал во внутренний теплый пояс", - сказал Джефф Брайден из Лаборатории реактивного движения и соавтор исследования. "Этот перенос вещества может быть объяснен плавным переходом вещества из внешних рубежей внутрь, либо за счет большего числа комет".
