Астрономы, возможно, стали свидетелями столкновения двух планет у далёкой звезды. Необычные колебания её яркости, зарегистрированные сразу несколькими телескопами, могут оказаться редким примером такого события. Исследование этого явления может помочь лучше понять, как формировались Земля и Луна.
Планетные системы, особенно на ранних стадиях существования, могут быть крайне хаотичными. Это может приводить к частым столкновениям, и история нашей Солнечной системы это подтверждает. Об этом свидетельствуют как многочисленные следы поздней тяжёлой бомбардировки, так и наличие у нас Луны. Учёные предполагают, что в молодой Солнечной системе объект размером с Марс столкнулся с Землёй, выбросив обломки на орбиту. Из них впоследствии и образовался наш спутник.
В новом исследовании речь идёт о звезде Gaia-GIC-1, расположенной примерно в 11 600 световых лет от Земли. По своим свойствам она напоминает Солнце, хотя немного горячее и крупнее. Её радиус примерно в 1,7 раза больше солнечного, а масса - примерно в 1,3 раза. Звезда находится на главной последовательности и считается достаточно стабильной. Обычно такие светила не демонстрируют резких изменений яркости.
Тем удивительнее оказалось её поведение. Яркость звезды оставалась стабильной до 2016 года. Затем произошло три падения яркости. А в 2021 году изменения блеска стали ещё сильнее: светимость менялась хаотично, а в отдельные моменты звезда тускнела почти на 25 %.
Что же там происходило? Сравнение наблюдений в разных диапазонах дало важную подсказку. Когда яркость звезды в видимом свете уменьшалась, инфракрасное излучение, наоборот, становилось интенсивнее. Это может означать, что перед звездой возникла горячая пылевая завеса, которая поглощает видимый свет и переизлучает его в виде тепла.
По оценкам исследователей, масса всей этой пыли приближается к половине массы карликовой планеты Церера. Температура облака достигала примерно 900 К, что указывает на недавнее и очень энергичное событие.
Моделирование показало, что лучше всего наблюдения объясняет один особый тип столкновения двух крупных зародышей планет. По всей видимости, сначала они несколько раз задели друг друга по касательной, а затем произошло окончательное разрушительное столкновение. В результате образовалось горячее облако обломков и пыли, которое временно закрыло часть света звезды. Расчёты показывают, что это произошло на расстоянии около одной астрономической единицы от звезды, то есть примерно на том же расстоянии, что и Земля от Солнца.
Подобные события чрезвычайно трудно наблюдать. Планетные столкновения происходят относительно быстро по космическим меркам, а образующиеся после них облака пыли существуют недолго. Поэтому обнаружить их у далёких звёзд удаётся крайне редко.
Тем не менее такие наблюдения могут оказаться очень важными. Считается, что в ранней истории Солнечной системы в Землю врезалось тело размером примерно с Марс. Обломки этого удара образовали Луну. И наш спутник, вероятно, сыграл важную роль в эволюции нашей планеты, влияя на приливы, климат и, возможно, даже тектонику плит.