Новое исследование позволит понять, мигрируют ли вновь формирующиеся планеты в диск пыли и газа вокруг звезды, или же просто остаются на орбите вокруг нее. Получение доказательств процесса миграции позволит решить множество проблем и раскрыть детали протопланетных дисков.
Планетарная миграция – процесс, о котором в теории ученые знают уже более 40 лет, но только сейчас смогли найти способ наблюдательного тестирования. Новое исследование рассматривает две новые наблюдательные подписи в кольцах пыли молодой солнечной системы, которые станут свидетельством наличия мигрирующей планеты.
Миграция планет в протопланетном диске играет важную роль в долгосрочной эволюции планетных систем, но долгое время ученые не располагали никакими тестами, чтобы проверить это событие. Теперь технология доступна с помощью субмиллиметрового массива ALMA, способного заглядывать в диски и видеть детализированные структуры, вроде колец, промежутков, спиральных рукавов, полумесяцев и скоплений. ALMA также может использовать различные миллиметровые частоты для поиска концентраций частиц разных размеров.
Выводы говорят о том, что если ALMA рассмотрит два пылевых кольца, ближайших к орбите планеты, то простое измерение типичного размера частиц в каждом кольце даст ответ касательно наличия или отсутствия миграции. Если ALMA посчитает, что внутреннее пылевое кольцо обычно состоит из небольших частиц, а внешнее – более крупных, то это подтвердит процесс миграции планеты. Размер частиц для каждого диска будет отличаться, но когда планета отдалена от звезды на 30 а.е. и в 30 раз превышает земную массу, то меньшие частицы во внутреннем кольце окажутся меньше миллиметра, а во внешнем – чуть больше миллиметра.
ALMA сумеет это рассмотреть, потому что наблюдаемая длина волны грубо коррелирует с размером частицы пыли. То есть, когда наблюдатели смотрят на диск с ALMA при увеличении длины волны, внутреннее пылевое кольцо исчезнет, а внешнее станет ярким. Дело в том, что внешнее пылевое кольцо вмещает более крупные пылинки, поэтому они движутся на больших скоростях, чтобы не отставать от планеты. А во внутреннем наблюдается противоположная ситуация. Команда продолжит разрабатывать модели и использует метод для собственных наблюдений ALMA в поисках этих двух подписей.