Впервые вода обнаружена в диске, где формируются экзопланеты, похожие на Землю

Арсений Щукин31.07.2023

0 885 2 минут(ы) на чтение

звезда PDS 70 — Рисунок художника изображает звезду PDS 70 и ее внутренний протопланетный диск. Новые измерения космического телескопа Джеймс Уэбб обнаружили водяной пар на расстоянии менее 160 миллионов км от звезды — области, где могут формироваться скалистые планеты земной группы. Это первое обнаружение воды в земной области диска, где, как уже известно, находятся две или более протопланет, одна из которых показана вверху справа. © NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)

Космический телескоп Джеймс Уэбб сделал еще одно открытие, обнаружив признаки воды в диске, формирующем планеты, вокруг другой звезды, где, по-видимому, появляются по крайней мере две протопланеты земного класса.

Чем больше ученые узнают о Вселенной, тем больше вопросов возникает. В последние годы возникли две загадки: сколько в галактике планет, похожих на Землю, на которых может существовать жизнь, и связанная с этим проблема, как Земля получила воду миллиарды лет назад.

Часть ответа на оба этих вопроса может дать система PDS 70 — в центре которой находится очень молодая карликовая звезда, расположенной в 370 световых годах от нас в созвездии Центавра.

В последнее время система PDS 70 уже была в новостях, потому что образующий планету диск из пыли и обломков, вращающийся в пределах 160 миллионов километров от звезды, является домом для двух протопланет, находящихся на одной и той же орбите.

Это уже достаточно сенсационно, но прибор Mid-InfraRed Instrument (MIRI) на борту телескопа Джеймс Уэбб обнаружил кое-что еще в этой области, где формируются скалистые планеты земного типа.

Система PDS 70, по оценкам, имеет возраст всего около 5,4 миллиона лет с внутренним и внешним дисками, формирующими планеты, причем внешний является домом для пары экзо-юпитеров.

Спектр протопланетного диска PDS 70, полученный с помощью MIRI (инструмент среднего инфракрасного диапазона) Уэбба, показывает ряд эмиссионных линий водяного пара. Ученые определили, что вода находится во внутреннем диске системы, на расстоянии менее 1600 миллионов километров от звезды — области, где могут формироваться твердые планеты земной группы. © NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)

Во внутреннем диске прибор MIRI обнаружил пыль в сочетании с инфракрасной сигнатурой водяного пара. Это могут быть молекулы воды, формирующиеся из атомов водорода и кислорода, или частицы льда, мигрировавшие из более холодного внешнего диска.

Что бы это ни было, сюрпризом является не только наличие воды, но и то, как она выживает в интенсивном ультрафиолетовом излучении карликовой звезды. Наиболее вероятное объяснение состоит в том, что она экранирована пылью или другими молекулами воды.

Однако главный вывод заключается в том, что это открытие может дать ученым более четкое объяснение того, как вода появляется на планетах земной группы. Это не только поможет оценить количество и характер потенциально обитаемых планет в нашей галактике, но также может помочь решить вопрос о том, как на Земле появилось столько воды.

Было ли это связано со столкновением комет и астероидов с молодой Землей? Была ли вода уже на планете, когда она сформировалась? Или это было сочетание двух факторов?

«Мы видели воду в других дисках, но не так близко в системе, где в настоящее время формируются планеты», — сказала ведущий научный сотрудник Джулия Перотти из Института астрономии Макса Планка (MPIA) в Гейдельберге, Германия. «Мы не могли проводить такие измерения до Уэбба».

Исследование было опубликовано в Nature.

Поделиться в соцсетях