Цивилизация
Молодые планетные планетарные системы часто напоминают поле боя: их формирование сопровождается хаотичными столкновениями, как видно по изрытому кратерами лицу Луны. Ученые из Калифорнийского университета в Беркли выяснили, как гигантские удары между планетами могут возбуждать долгоживущие сейсмические волны, которые потенциально способны уловить современные телескопы — в частности, космический телескоп Джеймс Уэбб. Препринт работы опубликован на портале arXiv.
Авторы изучали гипотетическое столкновение молодого газового гиганта с более массивной планетой. Они сосредоточились на известной экзопланете Бета Живописца b — «супер-Юпитере», масса которого в 13 раз превышает массу Юпитера, а возраст составляет всего 12–20 миллионов лет. Предполагается, что это небесное тело содержит от 100 до 300 земных масс тяжелых элементов — вероятно, в результате серии слияний с другими планетами.
Исследователи смоделировали, что произойдет, если планета с массой, аналогичной Нептуну (17 земных масс), врежется в Бета Живописца b. Оказалось, что такой удар может возбудить различные сейсмические колебания: от поверхностных волн (f-модов), напоминающих рябь на воде, до акустических волн (p-модов), проникающих вглубь планеты.
Важно, что такие колебания могут сохраняться миллионы лет, меняя яркость планеты в инфракрасном диапазоне. Именно такие вариации способен фиксировать телескоп Уэбб — не напрямую, но через фоторегистрируемые колебания светимости.
«Сейсмология предоставляет прямой путь к изучению внутренних структур гигантских планет», — отметили авторы.
Согласно их расчетам, если удар произошёл 9–18 миллионов лет назад, телескоп уже сейчас может уловить его последствия.
Ранее физики впервые извлекли квантовые объекты из многомерных запутанных состояний.