Как рождаются планеты — телескоп JWST наконец-то нашел ответ

Исследователи проанализировали новые данные, полученные космическим телескопом Джеймсом Уэббом (JWST) в ходе наблюдения за протопланетными дисками. В результате им удалось совершить новое невероятное открытие — наблюдение за водяным паром в протопланетных дисках помогло подтвердить предполагаемый ранее физический процесс, включающий дрейф ледяной гальки из внешних районов дисков непосредственно в зону формирования планеты.

Детали и объяснения нового исследования команда ученых обнародовала в научном журнале Astrophysical Journal Letters.

"Уэбб наконец-то обнаружил связь между водяным паром во внутреннем диске и дрейфом ледяных камушков с внешнего диска. Эта находка открывает захватывающие перспективы для изучения формирования каменистых планет вместе с Уэббом", — говорит астрофизик из Университета штата Техас Андреа Банзат.

Следует отметить, что дрейф ледяной гальки считается жизненно необходимым для объединения пыли и камней, которые впоследствии превращаются в планеты, подобные нашей.

Как работает дрейф ледяной гальки (камешков)? Когда крошечные, покрытые льдом кусочки материала сталкиваются вместе во внешних частях молодого протопланетного диска, они теряют импульс, что позволяет им падать к звезде в более теплую зону, где их замерзшее покрытие сублимируется. Из кольца мелкого мусора и водяного пара образуются каменистые планеты, фактически служа службой доставки строительных материалов прямо через новорожденную солнечную систему.

До этого момента все данные, которые могли бы указать на расположение этого водяного пара, были размыты. Поэтому ученые не могли окончательно сказать, происходит ли вообще этот дрейф ледяных камешков.

В новом исследовании команда просмотрела изображения с высоким разрешением, сделанные с помощью инфракрасной камеры среднего диапазона JWST, чтобы изучить две разновидности протопланетного диска: компактный и расширенный.

Как следует из названия, расширенные версии больше и состоят из разных колец, разделенных давлением и гравитацией, тогда как компактные протопланетные диски более плотно упакованы друг к другу.

Новое исследование показывает, что ледяные материалы могут действительно перемещаться по протопланетным дискам, хотя на компактных дисках это происходит легче.

"В прошлом мы имели очень статическую картину формирования планет, будто существовали изолированные зоны, из которых формировались планеты. Теперь у нас есть доказательства того, что эти зоны могут взаимодействовать друг с другом. Это также то, что, как предполагают, могло произойти в нашей Солнечной системе", — говорит планетолог из Вассарского колледжа Колетт Салик.

Сравнивая данные с компактного и расширенного дисков, команда смогла увидеть больше водяных паров, собранных на "снежной линии" компактного диска, где ледяные камни должны терять гораздо больше пара.

Это подтверждает идею, что строительные материалы могут двигаться внутрь по диску, явление, которое более эффективно для компактных дисков, где не нужно проходить большие промежутки. Поскольку сублимирующий поток камней продолжает падать снегом с потустороннего мира, они обеспечивают как твердые вещества, так и воду для создания семян новой планеты, вот такая теория.

Теперь астрономы могут продолжать исследовать формирование планет, зная, что этот конкретный процесс действительно происходит.

Ранее мы писали, что ученые показали невероятные галактики из телескопов Хаббл и Уэбб.

Напомним, мы рассказывали, что исследователи нашли далекую галактику-клон Млечного Пути, изменяющую историю Вселенной.

Также мы сообщали, что ученые обнаружили сразу восемь двойников Земли в нашей галактике и рассказали, возможно ли на них существование жизни.