Тайны рождения новых миров: новый взгляд на формирующуюся планету

Далекие экзопланеты, многие из которых радикально отличаются от планет Солнечной системы, заставляют пересматривать фундаментальные принципы планетарного рождения и эволюции. Ключ к разгадке этих процессов лежит в наблюдении за самыми юными, всего лишь несколько миллионов лет от роду, планетами в момент их формирования внутри газопылевых дисков вокруг молодых звезд. Однако прямое обнаружение таких протопланет сопряжено с огромными трудностями, и до недавнего времени ученые могли похвастаться лишь единичными успехами.

Прорыв в этой области совершила международная группа исследователей, направившая мощь спектрографа MUSE на Очень Большой Телескоп (VLT) в Чили на систему AB Возничего. Их целью была уже известная протопланета AB Aur b, и наблюдения увенчались успехом: ученые впервые зафиксировали линии излучения водорода (Hα), исходящие от этой формирующейся планеты.

Данный специфический спектральный профиль, известный как инверсный профиль Пи-Лебедя, является прямым свидетельством того, что планета активно поглощает, или аккрецирует, вещество из своего собственного, небольшого околопланетного диска.

Это открытие уникально, так как ранее подобный процесс детально наблюдался лишь у протопланет системы PDS 70, которые, в отличие от AB Aur b, уже очистили себе пространство, находясь в разрывах диска. AB Aur b же все еще глубоко погружена в родной протопланетный диск, что делает ее первым в истории прямым наблюдением аккреции у такой «спрятанной» протопланеты.

Это открытие имеет далеко идущие последствия для нашего понимания планетарного разнообразия. AB Aur b — гигантская планета массой примерно в четыре Юпитера, вращающаяся на колоссальном удалении в 93 астрономические единицы от своей звезды.

Существование такого массивного тела настолько далеко от звезды сложно объяснить в рамках стандартной модели, где планета формируется постепенно, начиная с каменного ядра. Находка убедительно свидетельствует в пользу альтернативного сценария — формирования путем гравитационной нестабильности внутри диска, когда холодный газ и пыль под действием собственной гравитации быстро коллапсируют, рождая планету-гигант.

Таким образом, AB Aur b представляет собой тип планет, не существующий в нашей Солнечной системе, и служит живым примером того, как могут рождаться самые необычные миры во вселенной.

Что касается шансов стать планетой земного типа, пригодной для жизни, то AB Aur b, будучи газовым гигантом, сама по себе не является кандидатом. Однако изучение механизмов ее формирования и аккреции проливает свет на общие процессы, которые управляют и рождением более мелких каменистых планет в других системах, потенциально способных стать колыбелью для жизни.