Планетарные системы состоят не только из центрального светила и больших планет, но также из множества более мелких объектов, которые в совокупности в науке принято называть остаточными дисками. И в первую очередь о свойствах этих дисков способна рассказать содержащаяся в них пыль. В Университете Йены такие остаточные обломки на протяжении следующих трех лет будут подвергнуты тщательному и всестороннему анализу в ходе наблюдения за ними.

Художественное представление экстрасолярной (внесолнечной) планетной системы, состоящей не только из планет, но и из множества более мелких объектов. © ESO

Если бы в нашей планетарной системе были бы только Солнце и восемь планет, система эта выглядела бы совершенно пустой и довольно скучной. По крайней мере, в этом твердо убежден профессор доктор Александр Кривов из Университета им. Фридриха Шиллера в немецкой Йене. Уже много лет астрофизик исследует все остальное, что находится в нашей планетарной системе, например, крошечные планеты, такие как Плутон, кометы, астероиды и огромное количество пыли. Все это вместе взятое астрономы называют специальным термином: остаточный диск.

Работу по изучению особенностей остаточного диска уже в течение четырех лет поддерживает Немецкий исследовательский фонд (DFG). И вот на днях было принято решение о продлении финансирования исследовательской группы «Остаточные диски в планетарных системах» под руководством эксперта из Йены еще на три года. Финансирование составляет около двух миллионов евро - около трех четвертей из них достаются Кривову и его коллегам из Астрофизического института, Института физики твердого тела и Института наук о Земле при Йенском университете. Дополнительные средства предоставляются рабочим группам в Университете Брауншвейга и Кильском университете.

«Сосредоточив внимание на исследовании остаточных дисков других планетных систем, мы также собираем информацию о нашей собственной системе, так как она служит окончательным ориентиром для классификации наших наблюдений за пределами Солнечной системы», - объясняет Кривов. - «Например, астероиды и кометы распределены в нашей планетарной системе в двух областях: пояс астероидов между Марсом и Юпитером и так называемый пояс Койпера на внешнем краю системы. Также распределение по двум, а иногда даже более зонам, мы видим и в других системах». Благодаря таким исследованиям можно делать выводы о строении других планетных систем и сравнивать их с нашей Солнечной системой.

Например, чтобы собрать больше информации о компонентах нашего остаточного диска, ученые исследовательской группы оценивают данные, собранные зондом Rosetta вокруг кометы 67P / Чурюмова-Герасименко. При этом решающую роль в наблюдениях за остаточными дисками играет крошечная деталь: пыль, которую выделяют небесные тела. «Свечение, которое мы видим, когда смотрим на комету с Земли, создается пылью, которая распространяется вокруг массивного объекта», - объясняет эксперт из Йены. - «То же самое касается всех остальных компонентов остаточного диска. Только свет или пыль, излучающая тепло, позволяет нам воспринимать и видеть кометы или астероиды среди множества звезд».

Чтобы узнать больше о пылевых частицах, астрофизики моделируют их в рамках исследовательской группы и экспериментируют с ними в лаборатории. Если удастся благодаря пыли обнаружить достаточное количество следов экстрасолярного остаточного диска по примеру Земли, они могут внести существенный вклад в обнаружение новых планет в окружении других звезд. «Планетарные силы вызывают искривление и смещение диска», - объясняет Кривов. Поэтому вполне может случиться так, что сначала будут зафиксированы эти эффекты, а лишь потом будет открыта связанная с этими эффектами планета. Таким образом, через остаточный диск может быть прослежена архитектура целых планетных систем.

В течение следующих трех лет исследователи из Йены также собираются продолжать разрабатывать теории, как вообще изначально возникли остаточные диски. Для этого астрофизики создают также и модели дисков. И здесь Кривов столкнулся с проблемой, решение которой особенно его привлекает: Какую массу имеют остаточные диски других планетных систем? «Наши модели в принципе работают очень хорошо - вот только при условии, что мы берем за основу массу, которую эти диски иметь не могут. А все потому, что там не может существовать столько материала», - объясняет он постановку вопроса. - «Хотя наши расчеты верны, но очевидно, что мы упускаем до сих пор что-то большое и важное, поэтому решение этой проблемы может потенциально дать и другие важные знания о планетных системах вокруг различных звезд».