Astronomowie byli świadkami wyjątkowo rzadkiego zdarzenia wokół gwiazdy Fomalhaut – zwanej „Okiem Saurona” ze względu na jej uderzający pierścień pyłu – obserwując nie jedno, ale dwa poważne zderzenia pomiędzy fragmentami skalistymi tworzącymi planety. Gwiazda znajdująca się zaledwie 25 lat świetlnych od Ziemi oferuje wyjątkowy wgląd w brutalne wczesne etapy formowania się układów planetarnych, okres, w którym światy łączą się… i często się rozpadają.
Potwierdzono zderzenia planet
W ciągu dwudziestu lat badacze odnotowali dwa oddzielne, potężne uderzenia w układzie Fomalhaut. To nie były drobne potyczki; Planetozymale – w zasadzie elementy składowe planet – większe niż asteroida zabijająca dinozaury zderzyły się, tworząc masywne chmury gruzu. Układ ten jest wyjątkowy, ponieważ pozwala nam zobaczyć, jak wyglądał nasz Układ Słoneczny ponad cztery miliardy lat temu, kiedy planety wciąż tworzyły się w wyniku chaotycznych zderzeń.
Sprawa fałszywej planety
Obserwacje rozwiązały także długoletnią zagadkę: na początku XXI wieku astronomowie myśleli, że odkryli planetę Fomalhaut b. Jednak obiekt zniknął, a jego miejsce zajęła inna jasna plama światła w pobliżu. Nie był to ruch planety; były to szczątki tych spektakularnych zderzeń – „kosmiczna zgnieciona maszyna”, jak ją opisali naukowcy.
Częstotliwość kolizji i historia systemu
Częstotliwość tych wydarzeń jest zdumiewająca. Zderzeń tej wielkości teoretycznie można spodziewać się tylko raz na 100 000 lat, ale Fomalhaut doświadczył dwóch w ciągu 20 lat. Sugeruje to, że system jest niezwykle aktywny, a szacunki wskazują, że w ciągu jego 440-milionowego cyklu życia doszło do około 22 milionów takich uderzeń.
Uderzenia dotyczyły planetozymali o średnicy około 60 kilometrów – cztery do sześciu razy większych od asteroidy, która unicestwiła dinozaury. Układ Fomalhaut zawiera około 1,8 masy Ziemi tych dużych ciał, co daje w sumie około 300 milionów planetozymali, oraz kolejne 1,8 masy Ziemi mniejszych, stale uzupełnianych śmieci. Bez stałego dopływu materiału skalistego pierścień pyłowy zaniknie.
Ukryta planeta?
Co ciekawe, czas i miejsce zderzeń wskazują na możliwy wpływ niewidzialnej planety. Istnieje 10% szans, że ukryty świat grawitacyjnie kieruje te planetozymale na destrukcyjne ścieżki. Struktura pierścienia pyłowego implikuje także obecność planet, które kształtują jego rozmieszczenie.
Implikacje dla poszukiwań egzoplanet
Odkrycie to ma ważne implikacje dla przyszłych poszukiwań egzoplanet. Chmury szczątków powstałe w wyniku tych kolizji mogą imitować wygląd planet, co może prowadzić do fałszywych alarmów. Teleskopy nowej generacji, takie jak należące do NASA Obserwatorium Habitable Worlds Observatory, będą musiały uwzględniać takie zjawiska podczas bezpośredniego obrazowania egzoplanet.
Te odkrycia nie dotyczą tylko tego, co wydarzyło się w Fomalhaut. Pokazują nam, jak rodzą się układy planetarne, jak niestabilne są ich wczesne lata i jak musimy ulepszyć nasze metody poszukiwania światów naprawdę nadających się do zamieszkania.
Układ Fomalhaut pokazuje, że Wszechświat w dalszym ciągu aktywnie buduje planety poprzez spektakularne, często destrukcyjne procesy. Zapewnia to cenny wgląd w chaotyczne pochodzenie układów planetarnych, w tym naszego własnego, i podkreśla potrzebę dokładnej analizy w poszukiwaniu życia poza Ziemią.
