Телескоп Вебба виявив нові докази провідної теорії формування планет

Космічний телескоп імені Джеймса Вебба виявив, що планетоутворюючі диски “виробляють” холодну “пару”, що є важливим доказом провідної теорії, яка описує процес формування планет.

Надлишок водяної пари був виявлений телескопом Джеймса Вебба у двох компактних дисках газу і пилу, що оточують молоді зорі, яким лише від 2 до 3 млн років. Диски розташовані в зореутворюючій області Тельця на відстані близько 430 світлових років від нас.

Астрономи вважають, що планети формуються в процесі, який починається з так званої “галькової акреції”. Це невеликі шматочки силікатної породи, розміром від сантиметрів до метра, вкриті льодом. Вважається, що вони починають своє життя в замерзаючих зовнішніх частинах планетоутворюючого диска і з часом починають відчувати тертя з газом у диску. Це тертя може позбавити камінці орбітальної енергії та змусити їх мігрувати у внутрішню частину диска.

Скупчуючись у внутрішній області, камінці, як вважають, починають наштовхуватися один на одного і злипатися, перетворюючись на більші об’єкти, поки не стануть протопланетами. Водяна пара, яку виявив телескоп Вебба, є доказом цього процесу, оскільки вода може походити з крижаних камінців, що переміщуються ближче до центра.

Вважається, що коли крижані камінці дрейфують всередину, вони перетинають так звану снігову лінію. У Сонячній системі вона проходила всередині нинішньої орбіти Юпітера, коли формувалися планети. Вважається, що всередині цієї межі температура диска занадто висока, щоб вода могла існувати у вигляді льоду, тож крига випаровується, що призводить до потрапляння холодної водяної пари у внутрішню частину диска. Це і виявив телескоп за допомогою інструмента MIRI.

Він спостерігав чотири планетоутворюючі диски – два досить компактні та два розширені, які не зазнали активної міграції “гальки” всередину. Водяна пара була знайдена лише у компактних дисках.

Проте є інші питання. Наприклад, на знімках, зроблених Атакамською великою міліметровою/субміліметровою обсерваторією в Чилі, видно, що розширені диски мають кільця, а компактні диски не виявляють ознак кільцеподібних структур. Ще одне відкрите питання стосується умов, які необхідні для того, щоб змусити камінчики злипатися при зіткненні та об’єднуватися у більші об’єкти, не розбиваючись на частини.

Науковці сподіваються, що телескоп Вебба допоможе з часом відповісти на ці питання. “У минулому ми мали дуже статичну картину формування планет, ніби існували ізольовані зони, з яких формувалися планети, – говорять вчені. – Тепер у нас є докази того, що ці зони можуть взаємодіяти одна з одною”. В дослідженні повідомляється, що акреція гальки в нашій Сонячній системі відбулася 4,5 млрд років тому, а це означає, що спостереження Вебба не тільки розкажуть нам про те, як формуються екзопланети, але й про те, як утворилася Земля.

Читайте також:

• Телескоп Euclid зробив перші повноколірні знімки космосу
• Новинки від Prologix: корпуси для створення робочих або геймерських настільних ПК