Впервые в истории астрономии международная команда учёных смогла наблюдать самый ранний этап формирования планетной системы. Исследователи обнаружили рождение первых твёрдых частиц в протопланетном диске молодой звезды HOPS-315, которые в будущем станут строительными блоками для планет. Это открытие, подробно описанное в журнале Nature под руководством Мелиссы МакКлюр из Лейденского университета, проливает свет на процессы, которые миллиарды лет назад привели к образованию нашей собственной Солнечной системы. Звезда HOPS-315, расположенная на расстоянии 1300 световых лет от Земли, является аналогом молодого Солнца.
Прорыв стал возможен благодаря совместной работе двух мощнейших астрономических инструментов: космического телескопа имени Джеймса Уэбба (JWST) и радиотелескопа ALMA в Чили. JWST позволил проанализировать химический состав вещества в диске, выявив присутствие специфических минералов. В свою очередь, ALMA с высочайшей точностью определила область, где происходит конденсация этих минералов. Эта область оказалась сопоставима по своему расположению с поясом астероидов в нашей Солнечной системе.
Это наблюдение является первым прямым свидетельством момента, когда газ и пыль начинают превращаться в твёрдое вещество — фундаментальный процесс рождения планет. Учёные зафиксировали сосуществование газообразной и кристаллической форм монооксида кремния (SiO), что является неопровержимым признаком конденсации. До этого момента ключевые знания об этом процессе были получены лишь косвенно, в основном через изучение древних метеоритов, упавших на Землю.
Связь с историей Солнечной системы
В нашей Солнечной системе самые первые твёрдые тела, сформировавшиеся из протопланетного диска, сохранились до наших дней в виде примитивных метеоритов. Эти космические камни содержат кристаллические минералы, богатые оксидом кремния, которые образовались в условиях высоких температур. Именно такие микроскопические зёрна стали основой, вокруг которой нарастало вещество, в итоге формируя астероиды, планетезимали и, наконец, сами планеты.
Данные по звезде HOPS-315 демонстрируют идентичный процесс: монооксид кремния конденсируется в её диске, переходя из газа в твёрдые кристаллы.
Обратите внимание: Объединенные Арабские Эмираты выбрали первых двух космонавтов.
Учёные смогли локализовать источник этих сигналов в области, удалённой от звезды на расстояние, аналогичное расстоянию до пояса астероидов. Наличие кристаллов в этой зоне подтверждает, что механизмы формирования планет, по-видимому, универсальны для разных звёздных систем, и наша Солнечная система не является уникальным явлением.Поворотный момент в астрономии
Это открытие знаменует собой качественный скачок в изучении происхождения планет. Теперь астрономы могут наблюдать не только уже готовые планеты или объекты на поздних стадиях формирования, но и сам момент «зарождения» твёрдого вещества из протопланетной туманности. Такой уровень детализации стал возможен исключительно благодаря синергии инструментов: JWST, работающего в глубоком инфракрасном диапазоне, и ALMA, который с беспрецедентной точностью картирует распределение газа и пыли.
HOPS-315: Естественная лаборатория для изучения формирования планет
Звезда HOPS-315 теперь считается идеальной природной лабораторией для исследования ранних этапов планетообразования. Эта протозвезда всё ещё окружена плотной оболочкой из газа и пыли, а условия в её диске практически идентичны тем, что были в новорождённой Солнечной системе более 4 миллиардов лет назад. Наблюдение за конденсацией первых минералов в этой системе — это буквально окно в наше собственное прошлое.
Возможность не только обнаружить, но и точно определить местоположение и химический состав этих первичных материалов предоставляет учёным бесценный инструмент. Он позволяет проверять и уточнять теоретические модели формирования планет. Исследователи полагают, что система HOPS-315 может стать эталоном для понимания эволюции других звёздных систем и оценки их потенциала к формированию как каменистых планет земного типа, так и газовых гигантов.
Данная работа также наглядно демонстрирует огромный потенциал совместного использования космических и наземных обсерваторий нового поколения. JWST выступает в роли сверхточного химического анализатора, а ALMA — как картограф, определяющий структуру диска. Их комбинация позволяет не просто констатировать факт, а отслеживать динамику и эволюцию вещества. В будущем подобные наблюдения за другими молодыми системами обещают раскрыть новые тайны о разнообразии планетных систем в нашей Галактике.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.