Уэбб заметил водяной пар в далекой Солнечной системе

Еще одно сенсационное открытие: космический телескоп Джеймса Уэбба обнаружил водяной пар в далекой Солнечной системе, получившей название PDS 70.

Стремясь разгадать, как вода, важный элемент жизни, попадает на Землю, ученые, возможно, обнаружили важные подсказки из неожиданного источника: планетарной системы PDS 70, расположенной в 370 световых годах от нас. Система, состоящая как из внутреннего, так и из внешнего диска из газа и пыли, а также из двух известных планет-гигантов, потенциально может помочь нам понять, как вода может найти свой путь к каменистым экзопланетам далеко за пределами нашей Солнечной системы.

Водяной пар в PDS 70: намек на формирование каменистой планеты?

Совершив поразительный подвиг в исследовании космоса, космический телескоп Джеймса Уэбба НАСА MIRI (инструмент среднего инфракрасного диапазона) обнаружил водяной пар во внутреннем диске системы, особенно в областях менее чем в 100 миллионах миль от звезды — области, которая, как считается, созрела для формирования каменистых планет земной группы. Это знаменательное открытие знаменует собой первый случай обнаружения воды в регионе, известном наличием двух или более протопланет, замена фискального накопителя.

«Вода наблюдалась и в других дисках, но мы впервые обнаружили ее так близко к звезде в системе, где планеты находятся в процессе формирования. Уэбб сделал это уникальное измерение возможным», — объясняет ведущий автор исследования Джулия Перотти из Института астрономии Макса Планка (MPIA) в Гейдельберге, Германия.

Томас Хеннинг, директор MPIA и соавтор исследования, добавляет: «Это захватывающее открытие, поскольку оно исследует область, где обычно формируются твердые планеты, похожие на Землю».

Уэбб: водяной пар в далекой Солнечной системе

PDS 70, звезда K-типа, холоднее, и ее возраст оценивается в 5,4 миллиона лет, что делает ее относительно старой для звезды с дисками, формирующими планеты. Это сделало открытие водяного пара еще более удивительным.

Со временем содержание газа и пыли в дисках, образующих планеты, имеет тенденцию к снижению, либо сдуваемые излучением и ветрами центральной звезды, либо объединяющиеся в более крупные объекты, которые в конечном итоге становятся планетами. Поскольку вода ранее оставалась незамеченной в центральных областях дисков того же возраста, астрономы полагали, что она может не противостоять жесткому звездному излучению, что приводит к сухой среде для любых потенциальных каменистых планет.

Тем не менее, нет планет

Хотя во внутреннем диске PDS 70 пока не обнаружено планет, сырье для создания каменистых миров, такое как силикаты, присутствует. Обнаружение водяного пара предполагает, что на любых формирующихся там скалистых планетах с самого начала должна быть вода.

Ренс Уотерс из Университета Радбауд в Нидерландах и соавтор исследования объясняет: «Внутренний диск — интересное место с большим количеством мелких пылинок. Наряду с нашим обнаружением водяного пара, это горячая точка для потенциального формирования планет».

Происхождение воды в PDS 70: Тайна, которую нужно разгадать

Открытие вызывает вопросы об источнике воды. Команда MINDS предложила две возможности: либо молекулы воды формируются там, где они были обнаружены с помощью комбинации атомов водорода и кислорода, либо частицы пыли, покрытые льдом, переносятся с внешнего диска на внутренний диск, где водяной лед испаряется и превращается в пар. Эта последняя теория представляет собой удивительную перспективу, учитывая, что пыли придется пересечь огромный промежуток, образовавшийся между двумя планетами-гигантами.

Еще одна загадка заключается в том, как вода может находиться так близко к звезде, когда ультрафиолетовый свет звезды должен уничтожить любые молекулы воды. Скорее всего, окружающие материалы, такие как пыль и другие молекулы воды, обеспечивают защитный экран, позволяя воде сохраняться во внутреннем диске PDS 70.

В будущем исследовательская группа планирует использовать еще два инструмента Уэбба, NIRCam (камера ближнего инфракрасного диапазона) и NIRSpec (спектрограф ближнего инфракрасного диапазона), для дальнейшего изучения системы PDS 70 и раскрытия новых секретов этого увлекательного далекого мира.

Это новаторское открытие было частью программы гарантированного наблюдения за временем 1282 года и было опубликовано в журнале Природа.