Молодая белая звезда Бета Живописца (возрастом ~12 млн лет) спектрального класса A6V, находящаяся примерно в 63 световых годах от вашего дома, имеет гигантскую газовую планету, а также значительный диск пыли и обломков, который, следуя свежим результатам наблюдения инфракрасного космотелескопа «Гершель», со временем может стать чем-то вроде протопояса Койпера.

В этом диске впервые удалось зарегистрировать следы оливина — материала, широко распространённого в нашей Солнечной системе и в том числе в мантии Земли.

Особенность оливина в том, что он представлен в различных разновидностях. Богатая магнием разновидность характерна для малых и примитивных ледяных небесных тел, типа комет. А оливин, богатый железом, обычно свойствен крупным астероидам, где он подвергается большему нагреву.

«Гершель» нашёл в Бете Живописца магниевый оливин. Причём материал был замечен на удалении в 15–45 астрономических единиц от своей звезды, в районах, где его температура составляла около –190 ˚C. Для сравнения: пояс Койпера в нашей Солнечной системе простирается от 30 до 50 а. е. от Солнца.

Такой богатый железом оливин легко найти и на Земле, однако в поясе Койпера и в его аналоге в системе Бета Живописца доминирует оливин, богатый магнием. (Фото J. Debosscher / KU Leuven.)

Далее. Найденный во внешнем облаке оливин составлял до 4% массы всего облака. «Эти 4% чрезвычайно сходны с составом комет 17P/Холмса и 73P/Швассмана — Вахмана, содержащих от 2 до 10% богатого магнием оливина, — подчёркивает Бен де Фриз, ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Nature. — Поскольку оливин может кристаллизоваться лишь на удалении не более 10 а. е. от центральной звезды [системы], его появление в холодном внешнем обломочном диске означает, что его переместили туда из внутреннего региона системы...»

Речь идёт о механизме «лучевого перемешивания», когда излучение звезды вырывает из близлежащих к ней участков протопланетного диска значительное количество материала и транспортирует его во внешние удалённые части системы. Кроме собственно излучения, свою роль в переносе может сыграть звёздный ветер, а также турбулентные процессы в нагретых областях диска, ближайших к светилу.

Бета Живописца в ИК-диапазоне. Планета Бета Живописца b (голубая точка сверху от звезды), газовый гигант, удалена от своего светила примерно как Сатурн от Солнца. (Иллюстрация ESO / A-M. Lagrange et al.)

«Наша находка означает, что эффективность этого процесса переноса в молодой Солнечной системе очень сходна с таковой в системе Бета Живописца, а также то, что, по всей видимости, этот механизм не зависит от конкретных особенностей звёздных систем», — полагает г-н де Фриз.

И действительно, между Бетой Живописца и нынешней Солнечной системой мало общего: первая звезда в 1,75 раз массивнее нашей и обладает светимостью, которая в 8,7 раз выше солнечной; даже её планетарная система не похожа на нашу. А вот местонахождения оливина, богатого магнием (то есть и богатых им небесных тел), очень сходны со значительно более старой Солнечной системой.

Соответствующее исследование опубликовано в журнале Nature.

Подготовлено по материалам Европейского космического агентства.