Вода — основа жизни, но её происхождение на нашей планете до сих пор остаётся одной из величайших загадок науки. Учёные активно ищут ответ, изучая, могут ли аналогичные процессы, которые принесли воду на Землю, происходить и в других звёздных системах. Прорывное открытие было сделано в системе PDS 70, расположенной в 370 световых годах от нас, где телескоп Джеймса Уэбба впервые обнаружил водяной пар именно в той зоне, где формируются планеты.
Система в стадии формирования
Первый год работы космической обсерватории Джеймса Уэбба принёс множество сенсационных результатов. Аппарат не только предоставил невероятно детальные изображения космоса, но и проанализировал атмосферы экзопланет, по-новому показал планеты Солнечной системы и обнаружил одни из древнейших галактик. Более того, данные указывают на существование гипотетических «тёмных звёзд». В рамках этих масштабных исследований астрономы сфокусировались на молодой системе PDS 70. Ранее в ней были обнаружены две планеты-гиганта, PDS 70b и PDS 70c, сравнимые по размеру с Юпитером. Эти миры вращаются в промежутке шириной восемь миллиардов километров между двумя пылевыми дисками.
Протопланеты, окруженные водяным паром
С помощью инструмента MIRI (Mid-Infrared Instrument) телескопа Уэбба учёные совершили историческое открытие: они впервые зафиксировали водяной пар непосредственно во внутреннем протопланетном диске, в области, где, как предполагается, рождаются каменистые планеты, подобные Земле, или так называемые «субнептуны».
Обратите внимание: Телескоп Хаббла обнаружил таинственное излучение нейтронной звезды.
Водяной пар был найден на расстоянии менее 160 миллионов километров от центральной звезды, что примерно соответствует дистанции от Земли до Солнца. Хотя вода в протопланетных дисках обнаруживалась и раньше, это первый случай, когда её нашли именно в зоне активного формирования планет. Это открытие, опубликованное в журнале «Природа», имеет фундаментальное значение: оно предполагает, что будущие планеты земного типа могут получать воду «в наследство» прямо с момента своего рождения.
На спектре протопланетного диска PDS 70, полученном прибором MIRI телескопа Джеймса Уэбба, чётко видны характерные линии излучения, указывающие на присутствие водяного пара. Однако открытие порождает новые вопросы. Откуда взялась эта вода? Согласно одной из гипотез, атомы водорода и кислорода могли соединиться непосредственно в этой области, образовав молекулы H2O. Альтернативная версия гласит, что вода в виде льда мигрирует из холодного внешнего диска к звезде, где нагревается и превращается в пар. Ещё одна загадка — как вода выживает так близко к звезде, где мощное ультрафиолетовое излучение должно разрушать молекулы. Учёные полагают, что защитную роль может играть окружающая пыль, которая экранирует водяной пар. Для проверки этих теорий и получения более полной картины исследователи планируют новые наблюдения системы PDS 70 с помощью других инструментов Уэбба — NIRCam и NIRSpec.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.