Як народжуються планети — телескоп JWST нарешті знайшов відповідь

Дослідники проаналізували нові дані, отримані космічним телескопом Джеймс Вебб (JWST) в ході спостереження за протопланетними дисками. В результаті їм вдалося зробити нове неймовірне відкриття — спостереження за водяною парою в протопланетних дисках допомогло підтвердити передбачуваний раніше фізичний процес, що включає дрейф крижаної гальки із зовнішніх районів дисків безпосередньо в зону формування планети.

Деталі та пояснення нового дослідження команда вчених оприлюднила в науковому журналі Astrophysical Journal Letters.

"Вебб нарешті виявив зв’язок між водяною парою у внутрішньому диску та дрейфом крижаних камінчиків із зовнішнього диска. Ця знахідка відкриває захопливі перспективи для вивчення формування кам’янистих планет разом із Веббом", — каже астрофізик з Університету штату Техас Андреа Банзатті.

Варто зазначити, що дрейф крижаної гальки вважається життєво необхідною для об’єднання пилу та каміння, які згодом перетворюються на планети, подібні до нашої.

Як працює дрейф крижаної гальки (камінців)? Коли крихітні, вкриті льодом шматочки матеріалу стикаються разом у зовнішніх частинах молодого протопланетного диска, вони втрачають імпульс, що дозволяє їм падати до зірки в теплішу зону, де їх замерзле покриття сублімується. З кільця дрібного сміття та водяної пари утворюються кам’янисті планети, фактично слугуючи службою доставки будівельних матеріалів прямо через новонароджену сонячну систему.

До цього моменту усі дані, які могли б вказати на розташування цієї водяної пари, були розмитими. Тому вчені не могли остаточно сказати, чи відбувається взагалі цей дрейф крижаних камінчиків.

У новому дослідженні команда переглянула зображення з високою роздільною здатністю, зроблені за допомогою інфрачервоної камери середнього діапазону JWST, щоб вивчити два різновиди протопланетного диска: компактний і розширений.

Як випливає з назви, розширені версії більші та складаються з різних кілець, розділених тиском і гравітацією, тоді як компактні протопланетні диски щільніше упаковані один до одного.

Нове дослідження показує, що крижані матеріали дійсно можуть переміщатися по протопланетних дисках, хоча на компактних дисках це відбувається легше.

"У минулому ми мали дуже статичну картину формування планет, ніби існували ізольовані зони, з яких формувалися планети. Тепер у нас є докази того, що ці зони можуть взаємодіяти одна з одною. Це також те, що, як припускають, могло статися в нашій Сонячній системі", — каже планетолог з Вассарського коледжу Колетт Салик.

Порівнюючи дані з компактного та розширеного дисків, команда змогла побачити більше водяної пари, зібраної на "сніговій лінії" компактного диска, де крижані камінці повинні втрачати набагато більше пари.

Це підтверджує ідею про те, що будівельні матеріали можуть рухатися всередину диском, явище, яке є більш ефективним для компактних дисків, де не потрібно проходити великі проміжки. Оскільки сублімуючий потік камінців продовжує падати снігом з потойбіччя, вони забезпечують як тверді речовини, так і воду для створення насіння нової планети, ось така теорія.

Тепер астрономи можуть продовжувати досліджувати формування планет, знаючи, що цей конкретний процес дійсно відбувається.

Раніше ми писали, що науковці показали неймовірні галактики з телескопів Габбл і Вебб.

Нагадаємо, ми розповідали, що дослідники знайшли далеку галактику-клон Чумацького Шляху, яка змінює історію Всесвіту. 

Також ми повідомляли, вчені виявили одразу вісім двійників Землі у нашій галактиці та розповіли, чи можливе на них існування життя.