Телескоп показал антипод Земли: планеты начинают жизнь в безводной пустоте

Астрономы представили результаты наблюдений, которые способны изменить представления о рождении планетных систем. С помощью космического телескопа "Джеймс Уэбб" исследователи обнаружили необычный протопланетный диск в звёздной области NGC 6357 на расстоянии около 5550 световых лет от Земли. Химический состав этого объекта не совпадает с тем, что описывают современные модели формирования планет.

Как рождаются планеты

Протопланетные диски представляют собой облака газа и пыли, которые остаются после появления молодой звезды. Именно из них постепенно формируются и газовые гиганты вроде Юпитера, и каменистые миры наподобие Земли. В центральных областях таких дисков обычно наблюдается обилие водяного пара.

Это объясняется просто: из холодных внешних зон к звезде дрейфуют частицы льда, которые при нагревании превращаются в пар. Телескопы фиксируют эти процессы благодаря характерным спектральным линиям воды.

Необычная система XUE 10

Однако новая система, получившая обозначение XUE 10, нарушила привычную картину. В её диске почти не оказалось воды, зато обнаружилось аномально большое количество углекислого газа. Подобное распределение веществ стало неожиданностью для специалистов и потребовало новых объяснений.

"В отличие от большинства планетообразующих дисков, где водяной пар доминирует во внутренних областях, этот диск аномально богат углекислым газом", — пояснила астроном Дженни Фредиани из Стокгольмского университета.

Влияние ультрафиолета

Учёные считают, что необычная химия может быть связана с воздействием сильного ультрафиолетового излучения. Его источником может быть сама звезда или массивные соседи по звёздному скоплению. Такое излучение способно разрушать молекулы воды и менять баланс химических соединений.

"Такое большое количество углекислого газа в зоне формирования планет неожиданно для нас. Это указывает на то, что интенсивное ультрафиолетовое излучение — от самой звезды или соседних массивных светил — может менять химию диска", — отметил астроном Арьян Бик.

Следы древних процессов

Помимо этого, спектроскопия выявила интересную деталь: молекулы углекислого газа в XUE 10 содержат редкие изотопы углерода и кислорода. Аналогичные изотопные соотношения ранее находили в древних метеоритах и кометах Солнечной системы.

Это означает, что экстремальные условия звёздных регионов могли напрямую влиять на формирование химического "наследия", доставшегося нашей планетной системе.

Почему это открытие важно

Руководитель проекта, исследователь из Института астрономии Макса Планка Мария-Клавдия Рамирес-Таннус, подчёркивает значимость новой находки.

"Экстремальные радиационные среды в областях звездообразования могут менять строительные блоки планет. Понимание этих процессов необходимо для объяснения разнообразия атмосфер и их обитаемости", — сказала Мария-Клавдия Рамирес-Таннус.

Последствия для поиска жизни

Команда исследователей отмечает, что такие открытия помогают понять, почему некоторые планетные системы с самого начала оказываются богаты водой, а другие — лишены её.

Это напрямую связано с вопросами обитаемости: наличие или отсутствие воды играет ключевую роль при поиске миров, где могла бы развиться жизнь. Изучение XUE 10 может стать шагом к разгадке того, какие факторы определяют будущее планет и их атмосфер.

Уточнения

Моле́кула (новолат. molecula, уменьшительное от лат. moles - масса) — электрически нейтральная частица, образованная из двух или более связанных химическими связями атомов.