Водяной пар обнаружен в системе планет-малюток, что дает представление о формировании Земли и потенциальных пригодных для обитания миров

В одной из наиболее интересных планетных систем Млечного Пути недавно было обнаружено присутствие водяного пара, причем не где-нибудь, а в протяженном диске из пыли и газа, окружающем звезду PDS 70. Это открытие, сделанное космическим телескопом James Webb, имеет большое значение, поскольку позволяет понять, как сформировалась Земля и откуда на ней взялась вода. Кроме того, оно позволяет получить интересные сведения о формировании других потенциально пригодных для жизни миров в нашей Галактике.

Астроном Джулия Перотти из Института астрономии Макса Планка (Германия) объясняет: "Мы видели воду в других дисках, но не так близко и не в системе, где в настоящее время происходит формирование планет. До Webb мы не могли проводить подобные измерения".

Наличие воды является важнейшим условием существования жизни, но ученые до сих пор не уверены в том, как Земля получила воду. Одна из популярных теорий предполагает, что воду принесли водоносные астероиды, столкнувшиеся с молодой планетой. Однако последние данные, полученные при изучении метеоритов и лунной пыли, свидетельствуют о том, что вода уже присутствовала в Солнечной системе во время формирования Земли.

Понимание происхождения воды на мирах земного типа необходимо для оценки потенциальной обитаемости других планет в Галактике. Обнаружение водяного пара в системе PDS 70 также указывает на то, что вода может присутствовать на ранней стадии формирования планет.

"Теперь мы, возможно, нашли доказательства того, что вода также может служить одним из начальных ингредиентов каменистых планет и быть доступной при их рождении", - говорит Перотти.

PDS 70 - это звезда и планетная система, расположенная на расстоянии около 370 световых лет от Земли. Она окружена диском вещества, в котором в настоящее время формируются экзопланеты. Возраст PDS 70 составляет около 5,4 млн. лет, что относительно много для протопланетного диска. Ученые уже обнаружили два газовых гиганта, вращающихся вокруг звезды, а также лунообразующий диск и коорбитальное пылевое облако с помощью прямых снимков.

В связи с интригующей природой системы Перотти и ее команда использовали космический телескоп James Webb для исследования молекулярного состава диска в региональном масштабе. Первоначально считалось, что внутренняя часть диска, где формируются каменистые планеты, будет относительно сухой из-за интенсивного ультрафиолетового облучения и звездных ветров. Однако спектр, полученный JWST, показал полное совпадение с водяным паром.

Происхождение водяного пара остается неясным, но возможны два варианта. Он мог образоваться in situ вместе с самой звездой из богатой водой туманности или накопиться во внешних областях диска. Обилие пыли во внутреннем диске могло служить экраном, защищающим водяной пар от влияния звезды.

Перотти предполагает, что истина, скорее всего, кроется в комбинации этих вариантов. Однако определить, какой механизм играет решающую роль в поддержании водного резервуара диска PDS 70, - задача будущего.

Исследование, посвященное этому открытию, опубликовано в журнале Nature.