Астрофизики экспериментально исследовали процесс столкновения массивной частицы и сгустка пыли в невесомости, который происходит на ранних этапах формирования планет. Для этого ученые снимали объекты на скоростную камеру во время свободного падения в вакуумной камере. В результате исследователи установили кинематические закономерности, сопровождающие процесс, и разработали теоретическую модель, которая качественно описывает столкновение. Статья опубликована в Physical Review Letters, кратко о ней сообщает Physics, препринт работы выложен на сайте arXiv.org.
В настоящее время астрофизики считают, что планеты образуются из протопланетного пылевого облака — пылинки сталкиваются и слипаются, в результате чего неоднородности облака обрастают массой и постепенно превращаются в зародыши планет километрового размера, которые называют планетезималями. После этого планетезимали продолжают поглощать пыль и сталкиваться друг с другом, и со временем вырастают в полноценные планеты. Более подробно про эти процессы можно прочитать в статье Дугласа Лина «Происхождение планет».
К сожалению, ученые плохо понимают, как именно частицы пыли собираются вместе. В частности, физики не знают, что происходит с облаком склеившихся пылинок, когда в него врезается другое крупное тело. С одной стороны, такое облако может состоять из твердых частиц (песчинок). С другой стороны, частицы облака могут быть «мягкими», то есть представлять собой пористые агломераты, состоящие из еще более мелких пылинок (комочки слипшейся пыли). В прошлом году группы астрофизиков под руководством Юргена Блюма (J
