Астрономы впервые наблюдают «детство» другой «Солнечной системы»
Международной команде астрономов впервые удалось зафиксировать самый ранний из наблюдавшихся этапов формирования планетарной системы у молодой звезды HOPS-315. Ученые стали свидетелями того, как раскаленные минеральные пары вблизи звезды начинают остывать и превращаться в твердые пылинки — первые «кирпичики» будущих планет.
Исследователи использовали два самых мощных инструмента современной астрономии — космический телескоп «Джеймс Уэбб» и комплекс радиотелескопов ALMA в чилийской пустыне Атакама. Звезда HOPS-315 находится на расстоянии около 1300 световых лет от нас и окружена протопланетным диском — облаком газа и пыли, где могут рождаться новые миры, пишет Earth.com.
Уникальное открытие
Обычно астрономы наблюдают протопланетные диски на более поздних стадиях, когда уже сформировавшиеся планеты прочертили в них заметные борозды. Новые данные захватывают самую начальную точку процесса — этап, который теоретически предсказывался десятилетиями, но никогда ранее не наблюдался непосредственно так близко к звезде.
«Впервые мы определили самый ранний момент, когда формирование планет началось вокруг звезды, отличной от нашего Солнца», — сообщила профессор Лейденского университета и ведущий автор исследования Мелисса МакКлюр.
Твердые частицы были обнаружены на расстоянии примерно 2,2 астрономических единиц от звезды (для сравнения: от Земли до Солнца — 1 а.е.). Это соответствует масштабу внутренней области Солнечной системы — как раз там, где температура становится достаточно низкой для конденсации минералов. Почему у одних планет есть кольца, а у других нет
Инфракрасные приборы телескопа «Джеймс Уэбб» уловили спектральные сигнатуры теплого газа монооксида клемния и кристаллов силикатов вблизи звезды. Затем ALMA с высочайшей точностью определила, что излучение исходит именно из компактной зоны внутреннего диска, а не из звездных выбросов.
Связь с Солнечной системой
Процесс формирования планет начинается с того, что близко к молодой звезде, где температуры чрезвычайно высоки, даже горные породы существуют в газообразном состоянии. По мере удаления от светила температура падает, и самые тугоплавкие материалы первыми начинают конденсироваться в твердые кристаллы.
Эти первичные пылинки, содержащие монооксид кремния (простое соединение кремния и кислорода), начинают сталкиваться и слипаться, образуя все более крупные структуры. Когда такие образования достигают размера в несколько километров, в игру вступает гравитация, и процесс формирования планетарных «зародышей» ускоряется.
Любопытно, что минералы появляются в той же области вокруг HOPS-315, где находились аналогичные материалы в молодой Солнечной системе. Это говорит о том, что начальные этапы формирования планет могут следовать универсальным сценариям в разных планетных системах. Объект, способный переписать историю Солнечной системы
Доказательства этого ученые находят в древних метеоритах, которые сохранили запись самых ранних этапов формирования Солнечной системы. Микроскопические включения в них, богатые кальцием и алюминием, — одни из древнейших твердых веществ, образовавшихся в протопланетном диске Солнца.
Система HOPS-315 представляет собой уникальную природную лабораторию, где астрономы могут измерить, насколько быстро растут твердые тела во внутренней части протопланетного диска. Будущие наблюдения позволят отслеживать изменения в соотношении газа и твердого вещества, показывая, как пылевые зерна превращаются в гальку, а затем — в скалистые образования.
Следующая цель ученых — найти аналогичные процессы у других молодых звезд. Если несколько систем продемонстрируют те же ранние признаки, это будет означать, что первые шаги к созданию каменистых планет являются рутинным процессом во Вселенной.
