|
Замерзшая вода обнаружена в молодой звездной системе
|
|
|
|
Рассеяна ли замерзшая вода в системах вокруг других звезд? Астрономы давно ожидали, что это так, частично основываясь на предыдущих обнаружениях ее газообразной формы, водяного пара, и ее присутствия в нашей собственной солнечной системе.
|
|
|
|
Теперь есть неопровержимые доказательства: исследователи подтвердили наличие кристаллического водяного льда в диске пылевых обломков, который вращается вокруг солнцеподобной звезды на расстоянии 155 световых лет от нас, используя подробные данные, известные как спектры, полученные с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА. (Термин "водяной лед" указывает на его состав, поскольку в космосе также наблюдаются многие другие замороженные молекулы, такие как лед из двуокиси углерода или "сухой лед".) В 2008 году данные, полученные с вышедшего из эксплуатации космического телескопа НАСА "Спитцер", намекнули на возможность наличия замороженной воды в этой системе.
|
|
|
|
"Уэбб однозначно обнаружил не просто водяной лед, а кристаллический водяной лед, который также встречается в таких местах, как кольца Сатурна и ледяные тела в поясе Койпера нашей Солнечной системы", - сказал Чэнь Се, ведущий автор новой статьи и младший научный сотрудник Университета Джона Хопкинса в Балтиморе, штат Мэриленд.
|
|
|
|
Вся замерзшая вода, обнаруженная Уэббом, смешивается с мелкими частицами пыли, образующими дискообразные "грязные снежки". Результаты опубликованы сегодня в журнале Nature.
|
|
|
|
|
|
|
Астрономы десятилетиями ждали этих точных данных. "Когда я была аспиранткой 25 лет назад, мой научный руководитель сказал мне, что в дисках космического мусора должен быть лед, но до появления Уэбба у нас не было приборов, достаточно чувствительных для проведения таких наблюдений", - сказала Кристин Чен, соавтор и младший астроном из Научного института космического телескопа в Балтиморе.
|
|
|
|
"Что самое поразительное, так это то, что эти данные похожи на другие недавние наблюдения телескопом объектов пояса Койпера в нашей собственной солнечной системе".
|
|
|
|
Водяной лед является жизненно важным компонентом дисков вокруг молодых звезд — он сильно влияет на формирование планет-гигантов, а также может доставляться небольшими телами, такими как кометы и астероиды, на полностью сформировавшиеся скалистые планеты. Теперь, когда исследователи обнаружили водяной лед с помощью телескопа Webb, они открыли перед всеми исследователями возможность по-новому изучить, как эти процессы протекают во многих других планетных системах.
|
|
|
|
Камни, пыль, лед летают вокруг
|
|
|
|
Звезда, занесенная в каталог HD 181327, значительно моложе нашего Солнца. Ее возраст оценивается в 23 миллиона лет, в то время как возраст более зрелого солнца составляет 4,6 миллиарда лет. Звезда немного массивнее солнца, и она горячее, что привело к образованию вокруг нее системы немного большего размера.
|
|
|
|
Наблюдения Уэбба подтверждают наличие значительного промежутка между звездой и ее обломочным диском — обширной области, свободной от пыли. Удаленный от него обломочный диск похож на пояс Койпера в нашей Солнечной системе, где встречаются карликовые планеты, кометы и другие куски льда и камня (и иногда сталкиваются друг с другом). Миллиарды лет назад наш пояс Койпера, вероятно, был похож на обломочный диск этой звезды.
|
|
|
|
"HD 181327 - очень активная система", - сказал Чен. "В ее обломочном диске происходят регулярные столкновения. Когда эти ледяные тела сталкиваются, они выделяют крошечные частицы водяного льда, размер которых идеально подходит для обнаружения Webb".
|
|
Замерзшая вода — почти повсюду
|
|
|
|
Водяной лед распределен по всей системе неравномерно. Большая его часть находится там, где холоднее всего и дальше всего от звезды. "Внешняя область диска обломков состоит более чем на 20% из водяного льда", - сказал Се.
|
|
|
|
Чем пристальнее исследователи вглядывались, тем меньше водяного льда они находили. Ближе к середине диска обломков Уэбб обнаружил около 8% водяного льда. Здесь, вероятно, частицы замерзшей воды образуются немного быстрее, чем разрушаются. В области диска обломков, ближайшего к звезде, Уэбб почти ничего не обнаружил. Вероятно, ультрафиолетовое излучение звезды испаряет ближайшие частицы водяного льда. Также возможно, что горные породы, известные как планетезимали, "заперли" в своих недрах замерзшую воду, которую Уэбб не может обнаружить.
|
|
|
|
Эта команда и многие другие исследователи продолжат поиск и изучение водяного льда в обломочных дисках и активно формирующихся планетных системах по всей нашей галактике Млечный Путь. "Наличие водяного льда способствует формированию планет", - сказал Се. "Ледяные материалы также могут в конечном счете быть "доставлены" на планеты земной группы, которые могут образовываться в течение пары сотен миллионов лет в системах, подобных этой".
|
|
|
|
Исследователи наблюдали HD 181327 с помощью спектрографа Уэбба NIRSpec (спектрограф в ближней инфракрасной области), который обладает сверхчувствительностью к чрезвычайно слабым частицам пыли, которые можно обнаружить только из космоса.
|
|
|
|
Источник
|
