Международная группа исследователей под руководством Института астрономии Общества Макса Планка обнаружила воду во внутренней области газопылевого диска вокруг молодой звезды PDS 70. В этой области будут формироваться планеты земного типа. Открытие показывает, что вода, необходимая для жизни, доступна в протопланетном диске и может присутствовать на планетах с самого начала.
Исследователи проанализировали с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» систему и протопланетный диск, окружающие звезду PDS 70. Возраст этого диска составляет около 5,4 млн лет, и он расположен на расстоянии около 370 световых лет от Земли. Проанализировав данные инфракрасного излучения от пыли и газа, исследователи идентифицировали сигнатуры, соответствующие водяному пару, нагретому до температуры около 330 °С.
Наблюдение водного пара во внутренней области протопланетного диска. Видео: Thomas Müller (HdA/MPIA) / G. Perotti et al. (The MINDS collaboration)
Вода необходима для жизни в той форме, в которой она развилась на Земле. Но ученые спорят о том, откуда она взялась на Земле и может ли этот процесс сделать твердые экзопланеты вокруг других звезд пригодными для жизни. Наиболее популярная гипотеза предполагает снабжение водоносными астероидами, бомбардирующими поверхность молодой планеты.
Теперь мы, возможно, нашли доказательства того, что вода может также служить одним из первоначальных ингредиентов каменистых планет и быть доступной при рождении.
Джулия Перотти, соавтор исследования из Института астрономии Общества Макса Планка
Астрономы представили две основные гипотезы формирования воды в области близкой к звезде. Первая из них предполагает, что она сохранилась от изначально «влажной» туманности, в которой сформировалась молодая звезда. При нагревании вблизи формирующейся звезды вода испаряется и смешивается с другими газами. При этом часть молекул распадается под воздействием ультрафиолетового излучения, но определенная часть может сохраниться под защитой частицы пыли.
Другим источником может быть газ, поступающий с внешних краев диска PDS 70. При определенных обстоятельствах кислород и водород могут соединяться и образовывать водяной пар. Кроме того, сопротивление движущегося газа может притягивать богатые водой частицы пыли, мигрирующие из выступающего внешнего пылевого кольца.
Хотя исследователи пока не нашли в этой области молодых каменистых экзопланет, они уверены, что в будущем они появятся. Вероятно, потребуется больше времени для их формирования. Вместо этого исследователи зафиксировали существование двух газовых гигантов, расположенных на большем расстоянии от звезды. Они продолжат исследовать этот протопланетный диск с помощью «Уэбба» и других телескопов.
