Когда планета-гигант растёт, она втягивает в себя газ. Часть этого газа закручивается вокруг неё в маленький диск — его называют околопланетным диском. Именно в таких дисках, как считается, появляются спутники. У планеты PDS 70 c, которая находится в 370 световых годах от нас, такой диск увидели напрямую с помощью антенной решётки ALMA в миллиметровом диапазоне.
Долгое время модели предсказывали, что этот диск почти прозрачен для излучения: пылинки там быстро дрейфуют к планете и не задерживаются. Но наблюдения говорили об обратном — диск выглядел плотным, как густой туман, который не пропускает свет. Разгадка, предложенная в новой работе, проста и красива: пыль не размазана ровным слоем, а собралась в кольцо, похожее на пояс астероидов в нашей Солнечной системе. В этом кольце пылинки трутся друг о друга, растут и нагреваются, создавая тот самый плотный сигнал, который ловят телескопы.
Такая картина не только снимает противоречия, но и открывает захватывающую перспективу. Расчёты показывают, что в этом кольце может работать так называемая потоковая неустойчивость: пыль сгущается в комки, а те под собственной тяжестью схлопываются в зародыши будущих лун. Если это так, то мы застали PDS 70 c в тот самый момент, когда её собственная «лунная фабрика» только запускается. Крошечные пылинки, сталкиваясь и слипаясь, начинают долгий путь к тому, чтобы стать новыми мирами.
Диаметр пылевого кольца вокруг PDS 70 c примерно в 50 раз больше диаметра самой планеты — как если бы вокруг Земли на расстоянии Луны вращался плотный обруч из песка.
Похожий процесс рождения лун из пылевого кольца описан в романе Артура Кларка «2010: Одиссея Два», где в системе Юпитера появляется новая звезда, а спутники формируются заново.