|
Лунообразующий диск нашли вокруг массивной планеты
|
|
|
|
Космический телескоп НАСА/ЕКА/CSA "Джеймс Уэбб" провел первые прямые измерения химических и физических свойств потенциального лунообразующего диска, окружающего крупную экзопланету. Богатый углеродом диск, окружающий планету под названием CT Cha B, которая находится на расстоянии 625 световых лет от Земли, является возможной строительной площадкой для спутников, хотя в данных Webb никаких спутников обнаружено не было.
|
|
|
|
В нашей Солнечной системе восемь крупных планет и более 400 известных спутников, вращающихся вокруг шести из этих планет. Откуда они все взялись? Существует множество механизмов образования. Что касается крупных лун, таких как четыре галилеевых спутника вокруг Юпитера, то они сконденсировались из пылегазового диска, окружавшего планету, когда она сформировалась. Но это могло произойти более 4 миллиардов лет назад, и на сегодняшний день существует мало доказательств.
|
|
|
|
Теперь Уэбб впервые получил прямое изображение вещества в диске вокруг крупной экзопланеты. Международная команда астрономов обнаружила богатый углеродом диск, окружающий планету под названием CT Cha b, которая находится на расстоянии 625 световых лет от Земли.
|
|
|
|
Молодой звезде, вокруг которой вращается планета, всего 2 миллиона лет, и она все еще накапливает околозвездное вещество. Однако околопланетный диск, открытый Уэббом, не является частью более крупного аккреционного диска вокруг центральной звезды. Расстояние между двумя объектами составляет 74 миллиарда километров.
|
|
|
|
|
|
|
Наблюдение за формированием планет и лун имеет фундаментальное значение для понимания эволюции планетных систем в нашей галактике. Число спутников, вероятно, превышает число планет, и некоторые из них могут быть местами обитания жизни в том виде, в каком мы ее знаем. Но сейчас мы только вступаем в эпоху, когда мы можем стать свидетелями их формирования.
|
|
|
|
По словам исследователей, это открытие способствует лучшему пониманию процесса формирования планет и Луны. Данные Уэбба бесценны для сравнения с данными о рождении нашей солнечной системы более 4 миллиардов лет назад.
|
|
|
|
"Мы можем видеть свидетельства существования диска вокруг спутника и впервые можем изучить его химический состав. Мы являемся свидетелями не только формирования Луны — мы также являемся свидетелями формирования этой планеты", - сказала со-ведущий автор Сьерра Грант из Научного института Карнеги в Вашингтоне, округ Колумбия, США.
|
|
|
|
"Мы видим, какой материал накапливается, чтобы построить планету и спутники", - добавил ведущий автор Габриэле Куньо (Gabriele Cugno) из Цюрихского университета в Швейцарии и сотрудник Национального центра исследований планет. Исследование опубликовано в Astrophysical Journal Letters.
|
|
Рассеивающий звездный свет
|
|
|
|
Инфракрасные наблюдения CT Cha b были проведены с помощью прибора Уэбба MIRI (Mid-Infrared Instrument) с использованием спектрографа среднего разрешения. Первоначальный просмотр архивных данных Уэбба выявил признаки присутствия молекул в околопланетном диске, что побудило к более глубокому изучению этих данных. Поскольку слабый сигнал планеты теряется в ярком сиянии звезды-хозяина, исследователям пришлось отделять свет звезды от планеты, используя высококонтрастные методы.
|
|
|
|
"Мы видели молекулы в том месте, где расположена планета, и поэтому знали, что там есть материал, ради которого стоит покопаться и потратить год на сбор данных. Это действительно потребовало большой настойчивости", - сказал Грант.
|
|
|
|
В конечном счете, команда обнаружила семь углеродсодержащих молекул внутри диска планеты, включая ацетилен (C2H2) и бензол (C6H6). Этот богатый углеродом химический состав резко контрастирует с химическим составом диска вокруг звезды-хозяина, где исследователи обнаружили воду, но не углерод. Разница между двумя дисками свидетельствует об их быстрой химической эволюции всего за 2 миллиона лет.
|
|
|
|
Происхождение лун
|
|
|
|
Долгое время считалось, что околопланетный диск из обломков является местом рождения четырех основных спутников Юпитера. Эти галилеевы спутники, должно быть, сформировались из такого сплющенного диска миллиарды лет назад, о чем свидетельствуют их параллельные орбиты вокруг Юпитера. Два самых удаленных спутника Галилея, Ганимед и Каллисто, на 50% состоят из водяного льда. Но предположительно у них каменистые ядра, возможно, состоящие из углерода или кремния.
|
|
|
|
"Мы хотим узнать больше о том, как в нашей солнечной системе образовались спутники. Это означает, что нам нужно взглянуть на другие системы, которые все еще находятся в стадии разработки. Мы пытаемся понять, как все это работает", - сказал Куньо. "Как появились эти спутники? Что это за ингредиенты? Какие физические процессы при этом происходят и в какие сроки? Вебб позволяет нам стать свидетелями драматического процесса формирования Луны и впервые исследовать эти вопросы с помощью наблюдений."
|
|
|
|
В следующем году команда будет использовать Webb для проведения всестороннего обследования подобных объектов, чтобы лучше понять разнообразие физических и химических свойств дисков вокруг молодых планет.
|
|
|
|
Источник
|
