Исследователи использовали радиотелескоп ALMA — Большую миллиметровую и субмиллиметровую решетку Атакамы, чтобы найти водяной пар в диске вокруг молодой звезды. Это первая «карта» того, как вода распределяется в стабильном, прохладном околозвездном диске — типе, который предлагает благоприятные условия для формирования планет вокруг звезд.
Исследователи изучили протопланетный диск HL Tauri. Это молодая звезда, похожая на Солнце, расположенная на расстоянии 450 световых лет от Земли в созвездии Тельца. Телескоп обнаружил большие объемы воды вокруг разрыва в диске HL Тельца — области, которую связывают с формированием новой планеты.
Снимок протопланетного диска HL Tauri (слева) и водный пар, подсвеченный синим цветом, обнаруженный телескопом ALMA (справа). Изображения: слева — ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), справа — ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S. Facchini et al., CC BY 4.0 DEED, сведения о лицензии
Кольцеобразные промежутки образуются в богатых газом и пылью дисках в результате вращения молодых планетоподобных тел, которые растут, собирая окружающий материал. «Наши недавние снимки показывают значительное количество водяного пара на различных расстояниях от звезды, включая пространство, где в настоящее время потенциально может формироваться планета», — говорит Стефано Факкини, соавтор исследования из Миланского университета. Это указывает на то, что водяной пар может повлиять на химический состав планет, формирующихся в этих регионах.
По оценкам астрономов, внутренний диск молодой системы содержит «как минимум в три раза» больше воды, чем все океаны Земли. Пылинки, составляющие диск, — это основа для формирования планет. Они сталкиваются и слипаются во все более крупные тела, вращающиеся вокруг звезды. Астрономы полагают, что там, где достаточно холодно, чтобы вода замерзла на частицах пыли, все слипается более эффективно — идеальное место для формирования планет. Поэтому присутствие воды может повлиять на развитие планетной системы, добавляют ученые.
Наблюдение за водой с помощью наземного телескопа — непростая задача, поскольку водяной пар в атмосфере Земли ухудшает качество астрономических сигналов. ALMA расположена в чилийской пустыне Атакама на высоте около 5000 м. Телескоп построен в высокогорной и сухой местности специально для того, чтобы минимизировать влияние атмосферы на сигнал и обеспечить исключительные условия наблюдения.
