Два удара за 20 лет: система рядом с Землёй превратилась в арену космических аварий

Астрономы впервые напрямую зафиксировали последствия двух мощных столкновений крупных тел в соседней планетарной системе. Вокруг яркой звезды Фомальгаут всего за два десятилетия появились и исчезли огромные облака пыли, оставшиеся после космических ударов. Наблюдения заставляют учёных пересмотреть представления о том, насколько хаотичным может быть процесс формирования планет. Об этом сообщает Earth.

Фото: Generated by AI (DALL·E 3 by OpenAI) is licensed under Free for commercial use (OpenAI License)

Астероиды Бенну и Рюгу

Почему система Фомальгаута привлекла внимание учёных

Фомальгаут находится примерно в 25 световых годах от Земли и хорошо заметен на южном небе. Это сравнительно молодая звёздная система, которую астрономы рассматривают как аналог ранней Солнечной системы. Вокруг звезды расположен широкий пояс обломков — признак того, что формирование планет здесь ещё не завершено и может напоминать эпоху, когда Луна оказалась частью исчезнувшего мира после древнего космического удара.

В таких дисках обращаются планетезимали — крупные твёрдые тела, значительно больше обычных астероидов, но меньше полноценных планет. Их размеры могут достигать десятков и даже сотен километров. Иногда они сталкиваются, и именно такие события удалось зафиксировать у Фомальгаута.

Два удара за двадцать лет — редкость или норма?

В 2004 году астрономы заметили возле диска Фомальгаута яркую точку света. Почти двадцать лет спустя, в 2023 году, рядом появилась ещё одна. Оба объекта сначала выглядели как компактные источники, отражающие свет звезды, но со временем постепенно исчезали.

Наблюдения велись с помощью космического телескопа "Хаббл", который следит за системой Фомальгаута с начала 1990-х годов. Анализ показал, что речь идёт не о планетах, а о расширяющихся облаках пыли — следах колоссальных столкновений.

"Мы стали свидетелями столкновения двух планетезималей и пылевого облака, выброшенного в результате этого жестокого события", — рассказал адъюнкт-профессор Калифорнийского университета в Беркли Пол Калас.

Масштаб космических катастроф

Яркость пылевых облаков позволила оценить размеры столкнувшихся тел. По расчётам, диаметр каждого из них составлял не менее 60 километров. Это более чем в четыре раза превышает размеры астероида, связанного с вымиранием динозавров на Земле 66 миллионов лет назад.

Первое облако долгое время вводило учёных в заблуждение. В 2008 году его даже объявили напрямую сфотографированной экзопланетой — объектом Fomalhaut b. Однако к 2014 году источник света полностью исчез. После появления второго аналогичного пятна в 2023 году стало ясно, что оба объекта, теперь называемые Fomalhaut cs1 и cs2, являются именно пылевыми облаками.

"Это точечный источник, который появляется в системе, а затем в течение более десяти лет медленно исчезает. Он маскируется под планету", — пояснил Пол Калас.

Перенаселённый пояс обломков

Два крупных столкновения за столь короткий по астрономическим меркам срок указывают на высокую плотность объектов в диске Фомальгаута. В интерпретации данных участвовал профессор Кембриджского университета Марк Уайатт.

"Система Фомальгаута — это естественная лаборатория для изучения столкновений планетезималей и их состава", — отметил Уайатт.

По его оценкам, вокруг звезды может обращаться до 300 миллионов тел сопоставимого размера. Подобная динамика перекликается с современными расчётами риска, когда удар астероида по Луне рассматривается не как экзотика, а как часть естественной эволюции планетных систем.

Взгляд в прошлое Солнечной системы

Фомальгаут значительно моложе Солнца, но наблюдаемая картина напоминает эпоху, когда нашей системе было около 400-500 миллионов лет. Тогда пространство было заполнено сталкивающимися телами, а планеты ещё только формировались.

"Это словно взгляд назад во времени, в жестокий период ранней Солнечной системы", — подчеркнул Пол Калас.

Пылевое облако, появившееся после столкновения 2023 года, примерно на 30% ярче предыдущего и по состоянию на лето 2025 года остаётся видимым. Его размеры примерно в миллиард раз превышают облако пыли, образовавшееся в ходе миссии DART, когда аппарат НАСА намеренно врезался в астероидную луну.

Сравнение: планеты и пылевые облака

Планеты и пылевые облака могут выглядеть одинаково — как слабые точки света возле звезды. Однако планеты сохраняют стабильную яркость и орбиту, тогда как облака со временем расширяются, тускнеют и исчезают. Это различие становится критически важным при прямом наблюдении экзопланет.

Плюсы и минусы таких наблюдений

Фиксация столкновений даёт редкую возможность изучить формирование планет "вживую".

Плюсы: прямые данные о размерах тел, плотности диска и составе вещества.
Минусы: риск ошибочно принять пылевое облако за планету при наблюдениях других систем.