|
Тайны происхождения Солнечной системы
|
|
|
|
Ученые из Университета Центральной Флориды (UCF) и их коллеги открыли новые данные о формировании удаленных ледяных объектов в космосе за пределами Нептуна, что позволяет глубже понять формирование и рост нашей солнечной системы.
|
|
|
|
Используя космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), ученые проанализировали далекие тела, известные как транснептуновые объекты (TNO), и обнаружили различные следы метанола. Эти открытия помогают им лучше классифицировать различные ТНО и понять сложные химические реакции в космосе, которые могут иметь отношение к формированию нашей солнечной системы и возникновению жизни.
|
|
|
|
Результаты, опубликованные в журнале Astronomical Journal Letters, выявили две различные группы TNO с присутствием метанола на поверхности льда: одна с низким содержанием метанола на поверхности и большим резервуаром под поверхностью, а другая, наиболее удаленная от Солнца, с общим более слабым присутствием метанола.
|
|
|
|
Исследование предполагает, что космическое излучение на протяжении миллиардов лет, возможно, играло определенную роль в изменении распределения метанола в первой группе, в то же время поднимая новые вопросы о приглушенных сигнатурах второй группы.
|
|
|
|
|
|
|
Возвращаясь назад во времени и пространстве
|
|
|
|
ТНО важны для нашего понимания происхождения нашей Солнечной системы, поскольку они представляют собой невероятно хорошо сохранившиеся остатки протопланетного диска - или газопылевого диска, окружающего молодую звезду, такую как Солнце, — и могут дать ученым возможность заглянуть в прошлое.
|
|
|
|
Профессор кафедры физических исследований Калифорнийского университета Ноэми Пинилья-Алонсо, которая сейчас работает в Университете Овьедо в Испании, руководила исследованиями в рамках программы UCF "Открытие состава поверхности транснептуновых объектов" (DiSCo), в которую входит доцент Флоридского космического института Калифорнийского университета (FSI) Ана Каролина. де Соуза-Фелисиано.
|
|
|
|
Пинилья-Алонсо говорит, что исследование помогает собрать воедино историю химии Солнечной системы и получить представление об экзопланетах, где метанол и метан играют решающую роль в формировании атмосферы и намекают на условия потенциально пригодных для жизни миров.
|
|
|
|
"Метанол, простой спирт, был обнаружен на кометах и далеких ТНО, что указывает на то, что он может быть примитивным ингредиентом, унаследованным от первых дней существования нашей Солнечной системы — или даже из межзвездного пространства", - говорит Пинилья-Алонсо.
|
|
|
|
"Но метанол - это нечто большее, чем просто пережиток прошлого. Под воздействием радиации он превращается в новые соединения, действуя как химическая капсула времени, которая показывает, как эти ледяные миры эволюционировали на протяжении миллиардов лет".
|
|
|
|
По ее словам, метаноловый лед является ключевым прекурсором, который может привести к образованию органических молекул, таких как сахара, и его обнаружение в TNOs открывает путь для гораздо большего.
|
|
|
|
По словам Пинильи-Алонсо, эти спектральные различия показывают, что не все TNO образовались из одних и тех же молекулярных компонентов. Вместо этого их состав отражает их происхождение — где и как они образовались — и их трансформацию с течением времени.
|
|
|
|
"Что меня больше всего взволновало, так это осознание того, что эти различия были связаны с поведением метанола — ключевого ингредиента, который долгое время был недоступен для TNO по данным наземных наблюдений", - говорит она. "Наши результаты показывают, что метанол разрушается на поверхности TNOS в результате облучения, но остается в большем количестве в недрах, защищенных от этого воздействия".
|
|
|
|
Пинилья-Алонсо работала вместе с исследователями UCF FSI, включая де Соуза-Фелисиано, которые обобщили лабораторные данные с помощью моделирования, чтобы лучше объяснить поведение метанола.
|
|
|
|
Де Соуза-Фелисиано помог лучше визуализировать результаты, воспроизведя некоторые спектральные особенности, которые наблюдали ученые, и, следовательно, смог математически обосновать полученные в исследовании данные.
|
|
|
|
"Одним из самых больших сюрпризов стало поведение метанола", - говорит де Соуза-Фелисиано. "Судя по лабораторным данным, его сигнатуры на более коротких волнах отличаются от фундаментальных на более длинных волнах".
|
|
|
|
Де Соуза и Фелисиано сотрудничали в предыдущих проектах DiSCo research, используя JWST для описания бинарных объектов и других удаленных TNO.
|
|
|
|
"В основной статье DiSCo были рассмотрены основные характеристики трех групп TNO", - говорит она. "В этой статье подробно рассказывается об одной из них, известной как группа клиффа, которая является названием спектральной группы, в которой коэффициент отражения не увеличивался примерно после 3,3 мкм".
|
|
|
|
По словам де Соуза-Фелисиано, эти ТНО группы cliff не только являются капсулами времени для нашей солнечной системы, но и содержат ТНО холодного классического типа, которые в основном оставались на своих местах с момента их образования.
|
|
|
|
"Одна из причин, по которой эта группа является ключевой для понимания внешней части Солнечной системы, заключается в том, что она содержит все холодные классические ТНО", - говорит она. "Холодные классические ТНО - это единственная динамичная группа, которая, вероятно, осталась на том месте, где они сформировались, с момента образования Солнечной системы до сегодняшнего дня".
|
|
|
|
Розарио Брунетто, астроном из Университета Париж-Сакле, руководил исследованиями вместе с коллегами-учеными Эльзой Эно и Сашей Криан.
|
|
|
|
Он говорит, что считает, что это совместное открытие даст фундаментальные знания о нашей Солнечной системе и пробудит интерес к планетологии.
|
|
|
|
"Это открытие не только меняет наше понимание TNOS, но и дает важную информацию для интерпретации наблюдений JWST за другими удаленными объектами, такими как троянцы Нептуна, Кентавры и астероиды, а также для будущих миссий по исследованию внешней части Солнечной системы", - говорит Брунетто.
|
|
|
|
"Помимо своего научного значения, поиск метанола в Солнечной системе также разжигает любопытство и вдохновляет новые поколения исследовать космос и понимать химическую эволюцию в космосе".
|
|
|
|
Ассистент научного сотрудника UCF FSI Чарльз Шамбо и аспирантка UCF по физике Бриттани Харвисон также внесли свой вклад в исследование.
|
|
|
|
Источник
|
