Астрономи підтвердили присутність води у внутрішній області протопланетного диска, в якій будуть утворюватися кам’янисті екзопланети. Дослідження опубліковано в Nature.
Міжнародна група дослідників під керівництвом Інституту астрономії Товариства Макса Планка виявила воду у внутрішній області газопилового диска навколо молодої зірки PDS 70. У цій області будуть формуватися планети земного типу. Відкриття показує, що вода, необхідна для життя, доступна в протопланетному диску і може бути присутнім на планетах з самого початку.
Дослідники проаналізували за допомогою космічного телескопа «Джеймс Вебб» систему і протопланетний диск, що оточують зірку PDS 70. Вік цього диска становить близько 5,4 млн років, і він розташований на відстані близько 370 світлових років від Землі. Проаналізувавши дані інфрачервоного випромінювання від пилу і газу, дослідники ідентифікували сигнатури, відповідні водяному пару, нагрітому до температури близько 330 °С.
Спостереження водного пара у внутрішній області протопланетного диска. Відео: Thomas Muller (HdA / MPIA) / G. Perotti et al. (The MINDS collaboration)
Вода необхідна для життя в тій формі, в якій вона розвинулася на Землі. Але вчені сперечаються про те, звідки вона взялася на Землі і чи може цей процес зробити тверді екзопланети навколо інших зірок придатними для життя. Найбільш популярна гіпотеза передбачає постачання водоносними астероїдами, бомбардують поверхню молодої планети.
Астрономи представили дві основні гіпотези формування води в області близької до зірки. Перша з них передбачає, що вона збереглася від спочатку «вологої» туманності, в якій сформувалася молода зірка. При нагріванні поблизу формуючої зірки вода випаровується і змішується з іншими газами. При цьому частина молекул розпадається під впливом ультрафіолетового випромінювання, але певна частина може зберегтися під захистом частинки пилу.
Іншим джерелом може бути газ, що надходить з зовнішніх країв диска PDS 70. При певних обставинах кисень і водень можуть з’єднуватися і утворювати водяну пару. Крім того, опір газу може притягувати багаті водою частинки пилу, мігруючі з виступаючого зовнішнього пилового кільця.
Хоча дослідники поки не знайшли в цій області молодих кам’янистих екзопланет, вони впевнені, що в майбутньому вони з’являться. Ймовірно, буде потрібно більше часу для їх формування. Замість цього дослідники зафіксували існування двох газових гігантів, розташованих на більшій відстані від зірки. Вони продовжать досліджувати цей протопланетний диск за допомогою «Вебба» та інших телескопів.