|
Протопланетные диски могут сохраняться дольше
|
|
|
|
Если бы существовал такой предмет, как фотоальбом Вселенной, в нем могли бы быть снимки похожих на блинчики дисков из газа и пыли, вращающихся вокруг недавно сформировавшихся звезд по всему Млечному Пути. Известные как планетообразующие диски, они, как полагают, являются недолговечными объектами вокруг большинства, если не всех, молодых звезд, обеспечивая сырье для формирования планет.
|
|
|
|
Большинство из этих планетарных питомников недолговечны, обычно они длятся всего около 10 миллионов лет — мимолетное существование по космическим меркам. Теперь, благодаря неожиданному открытию, исследователи из Университета Аризоны обнаружили, что диски могут украшать свои звезды—хозяева гораздо дольше, чем считалось ранее, при условии, что масса звезд невелика - одна десятая массы Солнца или меньше.
|
|
|
|
В статье, опубликованной в журнале Astrophysical Letters, исследовательская группа, возглавляемая Фэн Лонгом из Лунной и планетарной лаборатории при Колледже науки, сообщает о подробном наблюдении протопланетного диска, возраст которого составляет 30 миллионов лет. В статье представлен первый подробный химический анализ долгоживущего диска с помощью космического телескопа НАСА имени Джеймса Уэбба, который дает новое представление о формировании планет и обитаемости планет за пределами нашей Солнечной системы.
|
|
|
|
|
|
|
"В некотором смысле, протопланетные диски дают нам представление о планетных системах, в том числе о том, как могла выглядеть наша солнечная система в младенчестве", - сказал Лонг, ведущий автор статьи и научный сотрудник Саган из Лунной и планетарной лаборатории.
|
|
|
|
Лонг объяснил, что до тех пор, пока звезда обладает определенной массой, высокоэнергетическое излучение молодой звезды вытесняет газ и пыль из диска, и они больше не могут служить сырьем для создания планет.
|
|
|
|
Команда ученых наблюдала звезду с официальным обозначением WISE J044634.16-262756.1B, более известную как J0446B, расположенную в созвездии Колумба (что в переводе с латыни означает "голубь") примерно в 267 световых годах от Земли. Исследователи обнаружили, что его планетообразующий диск просуществовал примерно в три раза дольше, чем ожидалось.
|
|
|
|
"Хотя мы знаем, что большинство дисков распадаются в течение 10-20 миллионов лет, мы обнаруживаем, что для определенных типов звезд их диски могут сохраняться гораздо дольше", - сказал Лонг. "Поскольку материалы, содержащиеся в диске, служат сырьем для планет, срок службы диска определяет, сколько времени потребуется системе для формирования планет".
|
|
|
|
Несмотря на то, что диски крошечных звезд сохраняются дольше, химический состав их дисков существенно не меняется. Одинаковый химический состав независимо от возраста указывает на то, что химический состав не меняется кардинально, даже когда диск достигает преклонного возраста. Такая долгоживущая, стабильная химическая среда могла бы дать планетам вокруг звезд с низкой массой больше времени для формирования.
|
|
|
|
Проанализировав газосодержание диска, исследователи исключили возможность того, что диск вокруг J0446B является так называемым мусорным диском, более долговечным типом диска, который состоит из материала второго поколения, образующегося в результате столкновений астероидоподобных тел.
|
|
|
|
"Мы обнаружили такие газы, как водород и неон, что говорит нам о том, что в диске вокруг J0446B все еще остается первичный газ", - сказал Чэньян Се, докторант LPL, который также внес свой вклад в исследование.
|
|
|
|
По мнению авторов, подтвержденное существование долгоживущих дисков, богатых газами, имеет значение для жизни за пределами нашей Солнечной системы. Особый интерес для исследователей представляет система TRAPPIST-1, расположенная в 40 световых годах от Земли, состоящая из красного карлика и семи планет, похожих по размерам на Землю. Три из этих планет расположены в "обитаемой зоне", где условия позволяют существовать жидкой воде и создают потенциал для формирования жизни, по крайней мере, в принципе.
|
|
|
|
Поскольку звезды с долгоживущими планетарными дисками относятся к той же категории масс, что и центральная звезда в системе TRAPPIST-1, существование долгоживущих дисков особенно интересно для эволюции планетных систем, говорят Лонг и ее соавторы.
|
|
|
|
"Чтобы добиться определенного расположения орбит, которое мы наблюдаем с помощью TRAPPIST-1, планетам необходимо мигрировать внутри диска, и этот процесс требует присутствия газа", - сказала Илария Паскуччи, профессор планетологии в LPL, соавтор исследования. "Длительное присутствие газа, которое мы обнаруживаем в этих дисках, может быть причиной уникального расположения TRAPPIST-1".
|
|
|
|
Долгоживущие диски у звезд с большой массой, таких как Солнце, обнаружены не были, поскольку звезды в таких системах эволюционируют гораздо быстрее, а у планет меньше времени на формирование. Хотя наша солнечная система прошла другой эволюционный путь, долгоживущие диски могут многое рассказать исследователям о Вселенной, отмечают авторы, поскольку считается, что звезд с малой массой значительно больше, чем солнцеподобных звезд.
|
|
|
|
"Лучшее понимание того, как развиваются звездные системы с малой массой, и получение снимков долгоживущих дисков могут помочь проложить путь к заполнению пробелов в фотоальбоме Вселенной", - сказал Лонг.
|
|
|
|
Источник
|
