|
Диск ставит под сомнение модели формирования планет
|
|
|
|
Исследование, проведенное Дженни Фредиани из Стокгольмского университета, выявило планетообразующий диск с поразительно необычным химическим составом: неожиданно высокое содержание углекислого газа (CO2) в регионах, где однажды могут образоваться планеты, похожие на Землю.
|
|
|
|
Открытие, сделанное с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), ставит под сомнение давние предположения о химическом составе мест рождения планет. Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.
|
|
|
|
"В отличие от большинства близлежащих планетообразующих дисков, где во внутренних областях преобладает водяной пар, этот диск на удивление богат углекислым газом", - говорит Дженни Фредиани, аспирантка астрономического факультета Стокгольмского университета.
|
|
|
|
"На самом деле, воды в этой системе так мало, что ее едва можно обнаружить — разительный контраст с тем, что мы обычно наблюдаем".
|
|
|
|
Новообразованная звезда изначально глубоко погружена в газовое облако, из которого она образовалась, и создает вокруг себя диск, в котором, в свою очередь, могут образовываться планеты. В традиционных моделях формирования планет камешки, богатые водяным льдом, перемещаются с холодного внешнего диска в более теплые внутренние области, где повышение температуры приводит к сублимации льда.
|
|
|
|
|
|
|
Этот процесс обычно приводит к появлению сильных следов водяного пара во внутренних зонах диска. Однако в данном случае спектр JWST/MIRI вместо этого показывает удивительно сильную сигнатуру углекислого газа.
|
|
|
|
"Это бросает вызов современным моделям химического состава и эволюции диска, поскольку высокие уровни углекислого газа по сравнению с водой не могут быть легко объяснены стандартными процессами эволюции диска", - объясняет Фредиани.
|
|
|
|
Арьян Бик, научный сотрудник астрономического факультета Стокгольмского университета, добавляет: "Такое высокое содержание углекислого газа в зоне формирования планеты является неожиданным. Это указывает на возможность того, что интенсивное ультрафиолетовое излучение — либо от звезды—хозяина, либо от соседних массивных звезд - изменяет химический состав диска".
|
|
|
|
Исследователи также обнаружили редкие изотопные варианты углекислого газа, обогащенные либо углеродом-13, либо изотопами кислорода 17O и 18O, которые хорошо видны в данных JWST. Эти изотопологи могли бы дать жизненно важные ответы на давние вопросы о необычных изотопных отпечатках, обнаруженных в метеоритах и кометах - реликтах формирования нашей собственной солнечной системы.
|
|
|
|
Этот богатый CO2 диск был обнаружен в массивной области звездообразования NGC 6357, расположенной примерно в 1,7 килопарсеках (около 53 триллионов километров) от нас. Открытие было сделано в рамках совместной работы по экстремальному ультрафиолетовому излучению (XUE), которая фокусируется на том, как интенсивные поля излучения влияют на химический состав диска.
|
|
|
|
Мария-Клаудия Рамирес-Таннус из Института астрономии Макса Планка в Гейдельберге и руководитель коллаборации XUE говорит, что это захватывающее открытие. "Это показывает, как экстремальные радиационные условия, характерные для массивных областей звездообразования, могут изменять строительные блоки планет. Поскольку большинство звезд и, вероятно, большинство планет формируются в таких регионах, понимание этих эффектов важно для понимания разнообразия атмосфер планет и их потенциальной пригодности для жизни".
|
|
|
|
Благодаря прибору MIRI от JWST астрономы теперь могут наблюдать удаленные, покрытые пылью диски с беспрецедентной детализацией в инфракрасном диапазоне длин волн, что позволяет получить важнейшее представление о физических и химических условиях, которые управляют формированием планет.
|
|
|
|
Сравнивая эти напряженные условия с более тихими и изолированными регионами, исследователи раскрывают экологическое разнообразие, формирующее формирующиеся планетарные системы.
|
|
|
|
Астрономы из Стокгольмского университета и Чалмерса помогли разработать прибор MIRI, представляющий собой камеру и спектрограф, которые регистрируют инфракрасное излучение средней и длинной длины волны от 5 до 28 микрон. Он также оснащен коронографами, специально разработанными для наблюдения за экзопланетами.
|
|
|
|
Источник
|
