Korzystając z Jamesa Webba Space Telescope (JWST), astronomowie odkryli dziwny dysk gazu i kurzu wokół gwiazdy niemowlęcia, który mógłby zakwestionować obecne modele tworzenia planet.
. Dysk protoplanetarny ma dziwny skład chemiczny. Ma zaskakująco wysokie stężenie dwutlenku węgla w regionie, w którym Rocky Planets Tak jak oczekuje się, że Ziemia będzie się tworzyć i ma również nieoczekiwanie niską zawartość wody.
Dysk protoplanetarny badany przez JWST otacza Gwiazda niemowląt Xue 10, który znajduje się około 5550 lat świetlnych Ziemia W rozległym regionie tworzących gwiazdę znaną jako NGC 6357. Nowe odkrycie dokonało współpracy Extreme Ultrafiolet Environments (XUE), zespół badawczy, który koncentruje się na tym, jak intensywne pola promieniowania wpływają na chemię dysków protoplanetarnych.
„W przeciwieństwie do większości pobliskich dysków tworzących planety, w których para wodna dominuje w regionach wewnętrznych, ten dysk jest zaskakująco bogaty w dwutlenek węgla”, członek zespołu Xue Collaboration, Jenny Frediani z Sztokholm University w Szwecji, powiedział w oświadczeniu.
„W rzeczywistości woda jest tak rzadka w tym systemie, że jest ledwo wykrywalna – dramatyczny kontrast z tym, co zwykle obserwujemy” – dodał Frediani. „Podważa to obecne modele chemii i ewolucji dysku, ponieważ wysokich poziomów dwutlenku węgla w stosunku do wody nie można łatwo wyjaśnić standardowymi procesami ewolucji dysku”.
Dziwna chemia
Gwiazdy tworzą się, gdy nadmierne plastry zbijają się w rozległe chmury gazu i pyłu, ostatecznie gromadząc wystarczającą masę, aby ulec zawaleniu grawitacji. Co pozostała z materiału, który narodził się ten wciąż rosnący Protostar wiruje wokół niego, spłaszczając i ostatecznie tworząc dysk protoplanetarny, w którym mogą się rodzić planety.
Naukowcy obecnie teoretyzują, że tworzenie planet występuje, gdy „kamyki” bogate w lód wodny dryfuje z chłodniejszych zewnętrznych obszarów dysku protoplanetarnego do jego cieplejszych obszarów wewnętrznych. Te wyższe temperatury powodują, że lód stały przekształca się bezpośrednio w gaz, proces znany jako sublimacja.
Zwykle powoduje to również teleskopy, takie jak JWST, dostrzegając silne sygnały z pary wodnej w dyskach protoplanetarnych. Dysk wokół Xue 10 wykazał jednak silne sygnały dwutlenku węgla.
„Tak wysoka obfitość dwutlenku węgla w strefie tworzenia planety jest nieoczekiwana”, powiedział członek współpracy Xue i badacz uniwersytetu w Sztokholmie Arjan Bik. „Wskazuje to na możliwość intensywnego Promieniowanie ultrafioletowe – Albo z gwiazdy gospodarza lub sąsiednich masywnych gwiazd – przekształca chemię dysku. ”
To nie była jedyna niespodzianka, jaką JWST dostarczył zespołowi w odniesieniu do Xue 10 i jego dysku protoplanetarnego. Dane z dysku ujawniły cząsteczki dwutlenku węgla, wzbogacone izotopy węglowe węgiel-13 i izotopy tlenowe tlen-17 i tlen-18.
Obecność tych izotopów może pomóc wyjaśnić, dlaczego niektóre niezwykłe izotopy pozostają w fragmentach wczesnego układu słonecznego w tworzeniu meteoryty I komety.
Badania pokazują imponującą zdolność JWST do wykrywania chemicznych odcisków palców w odległych dyskach protoplanetarnych podczas kluczowych epok tworzenia planety.
„Ujawnia, w jaki sposób ekstremalne środowiska promieniowania-powszechne w masywnych regionach gwiazdy-mogą zmienić budulcowe bloki planet,„Powiedział lider zespołu Maria-Claudia Ramirez-Tannus z Maxa Plancka Instytutu Astronomii w Niemczech.” Ponieważ większość gwiazd i prawdopodobnie większość planet w takich regionach, zrozumienie tych efektów jest niezbędne do zanotowania różnorodności atmosfery planetarnej i ich potencjału zamieszkania ”.
Badania zespołu zostały opublikowane w piątek (29 sierpnia) w czasopiśmie Astronomia i astrofizyka.
