Конечно, поначалу планет в системе вообще нет, а есть околозвёздный газо-пылевой диск, которому только предстоит стать планетной системой. Такие диски наблюдаются в изобилии, но вот беда: хоть мы и называем их протопланетными, никто пока что не видел, чтобы в таком диске рождалась планетная система. Есть надежда, что ALMA в полном варианте позволит наблюдать как сами формирующиеся планеты, так и искажения структуры протопланетных дисков, вызванные тяготением планетных зародышей. Пока же приходится искать иные пути.
Перспективными в этом отношении выглядят так называемые обломочные (или осколочные) пылевые диски, которые образуются на завершающем этапе формирования планетной системы. Вообще образование планет начинается с пыли и заканчивается ею, но пыль эта очень и очень разная. Исходная пыль — межзвёздная. В протопланетном диске она коагулирует, постепенно превращаясь во всё более крупные тела (планетезимали), некоторые из которых объединяются в большие планеты.
В какой-то момент несколько самых крупных молодых планет начинают настолько сильно перемешивать прочие тела диска своим тяготением, что процесс дальнейшего слияния планетезималей заканчивается. При взаимных столкновениях они уже не объединяются, а разрушаются. Дробление планетезималей снова заселяет диск мелкой пылью, и в это время он как раз и становится обломочным. С наблюдательной точки зрения обломочный диск отличается от протопланетного почти полным отсутствием газа (он либо вошёл в состав планет-гигантов, либо выметен из системы) и более-менее солидным возрастом звезды (протопланетные диски живут не более нескольких миллионов лет).
Обломочные диски гораздо лучше протопланетных подходят для поиска планет. Во-первых, такой диск гарантированно (если мы верно представляем их природу) сосуществует с планетной системой, поскольку появляется из-за наличия планет. Во-вторых, он достаточно плотен, чтобы его можно было наблюдать существующими инструментами. В-третьих, он излучает в инфракрасном (ИК) и радиодиапазоне, где наблюдениям не мешает излучение центральной звезды.
Первые обломочные диски были обнаружены в начале 1980-х годов при помощи космического инфракрасного телескопа IRAS. Сейчас известно, что подобными структурами окружено около 15 процентов близких звёзд главной последовательности. В их число входят такие знаменитые объекты, как Вега, Фомальгаут, тау Кита, бета Живописца. Интересно, что обломочные диски встречаются у звёзд очень разных возрастов. Тау Кита, например, даже немного старше Солнца. Такое долгожительство также указывает на осколочную природу. Пылинки быстро падают на звезду, поэтому, чтобы сохранить диск на протяжении сотен миллионов и даже миллиардов лет, требуется, чтобы запасы пыли постоянно пополнялись.
