Космічний телескоп «Джеймс Вебб» виявив міграцію до зір замерзлих кам'янистих частинок — будівельного матеріалу для схожих на Землю планет. Гальку видав надлишок водяної пари, що виник через танення на ній криги під впливом зоряного тепла. Відкриття телескопа є новим доказом на користь того, що кам'янисті планети формуються зі «зліпленої» гальки, пише сайт «Джеймса Вебба». Стаття астрономів опублікована в Astrophysical Journal Letters.

Художнє зображення протопланетних дисків зір, які спостерігав «Джеймс Вебб». NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)

Про яку теорію формування планет йдеться?

Спостереження за молодими зорями, навколо яких ще зберігся протопланетний диск — диск з газу і пилу, у якому народжуються планети і астероїди, — свідчать, що фундаментальну роль у формуванні планет грає міграція речовини у цьому диску. Дрібні пилинки, які на околицях диска «зліплюються» у більші кам'янисті частинки та покриваються кригою, мігрують ближче до зорі. Там вони у зіткненнях поступово виростають в основи для майбутніх планет — планетезималі.

Утім, досі спостереження не принесли прямого підтвердження цим механізмам, оскільки роздільної здатності телескопів не вистачало, щоб виявити маркери міграції речовини. Знайти їх вдалося астрономам Каліфорнійського технологічного інституту спільно з колегами завдяки телескопу «Джеймс Вебб».

Що побачив «Джеймс Вебб»?

Телескоп провів спостереження за протопланетними дисками чотирьох молодих зір з молекулярної хмари Тільця на відстані 430 світлових років від нас. Дві зорі мають маленькі протопланетні диски — не більші, ніж 20 відстаней від Землі до Сонця, — а навколо двох інших диск простягнувся далі за 150 відстаней від Землі до Сонця.

Виявилося, що біля зір з меншими дисками є надлишок водяної пари — результат танення і випаровування криги з кам'янистих частинок, які дісталися внутрішньої частини диска. Тоді як у більших дисків цієї особливості не було. Як вважають вчені, у більших дисках виникають області підвищеного тиску газу, які перешкоджають руху гальки. Це визначає кількість кам'янистих планет у внутрішній області диска, а також впливає на формування планет-гігантів, що також мають кам'янисті ядра, як-от Юпітер у Сонячній системі.

Астрономи сподіваються, що зібрані «Джеймсом Веббом» дані зокрема допоможуть визначити, як танення частинок впливає на вміст летких речовин на планетах, а також як частинки, які мігрували, утворюють планети, а не лишаються розпорошеними у диску.

  • Деякі планети можуть формуватися і без етапу «зліплення» кам'янистих частинок. Утворення такого газового гіганта застали телескопи «Габбл» і «Субару» у системі АВ Візничого.