Астрономы нашли планетообразующий диск с необычайно высоким уровнем углекислого газа в тех областях, где в будущем могут возникнуть планеты, схожие с Землей.
Исследование было проведено международной командой ученых под руководством Дженни Фредиани из Стокгольмского университета. Найденный специалистами диск расположен в массивной области звездообразования NGC 6357, находящейся примерно в 53 триллионах километров от Земли.
«В отличие от большинства соседних планетообразующих дисков, где во внутренних областях преобладает водяной пар, этот диск поразительно богат углекислым газом», — говорит Дженни Фредиани. «На самом деле, воды в этой системе настолько мало, что она едва фиксируется — это поразительный контраст с тем, что мы обычно наблюдаем».
Согласно традиционным представлениям, молодая звезда окружена так называемым протопланетным диском из газа и пыли, в котором постепенно формируются планеты. Ледяные частицы, содержащие воду, перемещаются из холодных внешних зон диска к более теплым внутренним регионам, где лед испаряется под влиянием повышающихся температур. Обычно это приводит к появлению ярких сигналов водяного пара во внутренних областях диска. Однако в данном случае приборы телескопа зафиксировали необычайно сильный сигнал углекислого газа.
«Это ставит под сомнение современные модели химии и эволюции дисков, поскольку они не в состоянии объяснить феноменально высокий уровень углекислого газа», — поясняет Фредиани. Соавтор исследования Арьян Бик добавляет: «Такое высокое содержание углекислого газа в зоне формирования планет стало неожиданностью. Причиной этого явления может быть интенсивное ультрафиолетовое излучение — либо от самой звезды, либо от соседних массивных звезд, которое изменяет химию диска».
Особенно исследователей заинтересовали редкие изотопные варианты углекислого газа, содержащие углерод-13 или изотопы кислорода 17O и 18O. Эти изотопы могут стать ключом к разгадке древней загадки о необычных изотопных следах, которые были найдены в метеоритах и кометах — реликтах формирования нашей Солнечной системы.
Открытие было сделано в рамках проекта eXtreme Ultraviolet Environments (XUE), который исследует влияние интенсивных радиационных полей на химию дисков. Мария-Клаудия Рамирес-Таннус из Института астрономии Макса Планка в Гейдельберге, руководитель проекта XUE, называет это открытие увлекательным: «Оно демонстрирует, как экстремальные радиационные среды — характерные для массивных областей звездообразования — могут оказывать влияние на процесс формирования планет. Поскольку большинство звезд и, вероятно, большинство планет образуются в таких регионах, понимание этих эффектов необходимо для осознания разнообразия атмосфер планет и их потенциала для поддержания жизни».
Благодаря инструменту MIRI телескопа Джеймса Уэбба, астрономы теперь могут изучать далекие, скрытые пылью диски с беспрецедентной детализацией в инфракрасном спектре. Это предоставляет критически важную информацию о физических и химических условиях, определяющих формирование планет.
Фото: hi-tech.mail.ru