Все ли звезды в нашей Галактике окружены планетами или Солнце - исключение из общего правила? На этот важный вопрос современная астрономия пока не дала ответа. В течение последних девяти лет, наблюдая колебательные движения звезд, вызванные воздействием на них планет, астрономы обнаружили не менее 120 планет. Однако таким способом можно зафиксировать только самые массивные и сравнительно близкие к звездам планеты. Если применить этот метод к Солнечной системе, то можно было бы обнаружить Юпитер и, возможно, Сатурн, но более мелкие тела, которые делают Солнечную систему столь богатой и разнообразной - астероиды, кометы и планеты земного типа, - остались бы незамеченными.
Как же обнаружить малые тела и воссоздать полную картину разнообразия планетных систем? Если посмотреть весной на западную часть неба сразу после захода Солнца, то можно увидеть область слабого свечения, простирающуюся вверх от горизонта. Зодиакальный свет возникает в результате отражения солнечного света от частиц межпланетной пыли в Солнечной системе. Светящийся треугольник вытянут в направлении траектории видимого движения Солнца, из чего можно заключить, что пылевое облако имеет форму диска, лежащего в плоскости орбиты Земли. Но наличие этой пыли - загадка! Ведь ее частицы столь малы (их размеры, согласно оценкам, от 20 до 200 мкм), что давление солнечного света должно было бы заставить самые крупные из них быстро упасть на Солнце и сгореть, а мельчайшие частицы были бы выметены световым давлением за пределы Солнечной системы. Поэтому присутствие пыли можно объяснить лишь тем, что она постоянно пополняется.
Астрономы полагают, что пылинки образуются в результате столкновений астероидов и выброса вещества комет при их прохождении вблизи Солнца. В Главном поясе астероидов, расположенном между орбитами Марса и Юпитера, столкновения довольно часты. В результате выбрасывается пыль, а столкнувшиеся тела могут дробиться на осколки, которые будут еще миллионы лет тереться друг о друга, порождая еще больше пыли. Что касается комет, то Солнце испаряет грязный лед на их поверхности, образуя эффектные хвосты.
Образующаяся пыль распространяется за пределы орбиты Юпитера. Несмотря на то что ее полная масса составляет всего лишь тысячные доли массы Луны, свет, отраженный от пыли, примерно в 100 раз интенсивнее отраженного планетами. Причина этого состоит в большой суммарной площади поверхности пылевых частиц.
Аналогичный процесс происходит и в окрестностях других звезд. Двадцать лет назад инфракрасный астрономический спутник IRAS (InfraRed Astronomy Satellite) в ходе регулярных калибровочных наблюдений Веги обнаружил признаки существования диска из мелких частиц вокруг этой звезды. В начале 1990-х гг. дополнительный анализ данных IRAS позволил предположить существование подобных пылевых дисков еще примерно у сотни звезд, однако непосредственно их наблюдать не удавалось. Лишь в конце 1990-х гг. наземные и орбитальные обсерватории дали детальные изображения нескольких дисков. Самые свежие данные поступили от Усовершенствованной обзорной камеры (Advanced Camera for Surveys, ACS) Космического телескопа «Хаббл» в 2002 г. и от Космического телескопа «Спицер» (Spitzer Space Telescope) - инфракрасного двойника «Хаббла», запущенного в августе 2003 г.
Эти данные оказались совершенно неожиданными. Некоторые диски выглядят отнюдь не бесструктурными: одни из них оказались гигантским подобием колец Сатурна, а в других обнаружились сгустки, дыры и спирали, которые могут быть вызваны невидимыми гигантскими планетами. В Солнечной системе астероиды и кометы сосуществуют с планетами земного типа и планетами-гигантами. Наличие дисков может указывать на присутствие астероидов или комет, являющихся побочным продуктом формирования планет. Либо это обломки, возникшие при разрушении более крупных объектов (таково большинство астероидов), либо планетезимали - «кирпичи», из которых строятся планеты, часть которых так и не объединилась в более крупные тела (таковы кометы).
До сих пор астрономы, изучавшие вблизи лишь Солнечную систему, не могли понять, применимы ли их теории к другим планетным системам. Наблюдения пылевых дисков вокруг звезд различных масс и возрастов помогут определить место Солнечной системы в ряду других систем. (см. рис.)