Международная группа астрономов впервые обнаружила признаки формирования планет вокруг молодой звезды, зафиксировав рождение первых твёрдых частиц, которые впоследствии могут развиться в планеты. Исследование, опубликованное в журнале Nature под руководством Мелиссы МакКлюр из Лейденского университета, подтверждает наличие горячих минералов, которые превращаются в твёрдые тела, в протопланетном диске звезды HOPS-315. Объект находится на расстоянии около 1300 световых лет от Земли и является аналогом Солнца на ранних стадиях его эволюции.
Наблюдения стали возможными благодаря сочетанию данных космического телескопа имени Джеймса Уэбба и радиотелескопа ALMA (Атакамская большая миллиметровая/субмиллиметровая антенная решетка). Телескоп имени Джеймса Уэбба выявил химический состав минералов, а ALMA позволил точно определить область на диске, где эти минералы образовались, — область, сопоставимую с поясом астероидов в нашей Солнечной системе.
Это первое прямое наблюдение момента начала формирования твёрдого вещества в звёздном диске, закладывая основу для формирования планет и даже планет. Данные показали сосуществование газообразной и кристаллической форм монооксида кремния (SiO), что является явным признаком конденсации твёрдого вещества. Ранее этот ключевой процесс, необходимый для формирования планетных систем, был понят только благодаря изучению метеоритов Солнечной системы.
Кристаллические минералы и связь с историей Солнечной системы
В Солнечной системе первые твёрдые тела, образовавшиеся на ранних этапах эволюции, сохранились в примитивных метеоритах. Они содержат кристаллические минералы, богатые оксидом кремния, которые образовались при высоких температурах протопланетного диска. Эти минералы стали основой для роста более крупных тел, которые за миллионы лет объединились в планеты и, в свою очередь, развились в планеты.
Данные HOPS-315 показали схожий процесс: монооксид кремния конденсировался в диске, переходя из газообразного состояния в твёрдое.
Обратите внимание: Объединенные Арабские Эмираты выбрали первых двух космонавтов.
Учёные локализовали эти сигналы в области диска, расположенной на расстоянии, близком к орбитам звёзд и пояса астероидов. Присутствие кристаллов в этой области предполагает сходство механизмов формирования планет в различных звёздных системах, подкрепляя гипотезу о том, что наша Солнечная система — не исключение, а одна из многих возможных структур.Это наблюдение знаменует собой поворотный момент в изучении происхождения планет, поскольку позволяет нам идентифицировать не только уже сформировавшиеся планеты или планеты, находящиеся на поздних стадиях формирования, но и ранние стадии конденсации вещества. Такой уровень детализации возможен только благодаря совместным наблюдениям космического телескопа имени Джеймса Уэбба (JWST), способного регистрировать сигналы в глубоком инфракрасном диапазоне, и телескопа ALMA, способного точно картировать структуру газа и пыли в планетных дисках.
HOPS-315: Естественная лаборатория для изучения формирования планет
HOPS-315 в настоящее время считается одним из лучших кандидатов для изучения ранних стадий формирования планет. Протозвезда всё ещё окружена оболочкой из газа и пыли, а условия в её диске аналогичны условиям в новорождённой Солнечной системе. Наблюдение за конденсацией первых твёрдых минералов в этой среде открывает окно в прошлое, позволяя нам узнать, что могло происходить вокруг Солнца более 4 миллиардов лет назад.
Возможность отслеживать наличие и местоположение этих материалов, а также подтверждать их химический состав, представляет собой ценный инструмент для уточнения моделей формирования планет. Исследователи утверждают, что система HOPS-315 может служить эталоном для сравнения и понимания эволюции других звёздных систем и их потенциала формирования землеподобных планет или газовых гигантов.
Результаты также подчеркивают потенциал синергии космических и наземных обсерваторий. Космический телескоп имени Джеймса Уэбба определял инфракрасные сигнатуры минералов, а ALMA отслеживал их пространственное распределение. Такое сочетание позволяет определить происхождение вещества и отслеживать его эволюцию.
В будущем дальнейшие наблюдения за такими системами могут привести к новым открытиям о происхождении планет и разнообразии галактических систем.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.