Астрофизики раскрыли важную роль водяного пара в образовании "стройматериала" планет

Ученые предполагают, что водяной пар осаждается на поверхности зерен пыли и превращается в лед, что способствует их дальнейшему слипанию и образованию более крупных частиц твердой материи.

Европейские и американские астрофизики обнаружили большие количества водяного пара в той части протопланетных дисков у формирующихся звезд, внутри которой предположительно возникают планеты. Это указало на важную роль газообразной воды в формировании "стройматериалов", из которых возникают новые планеты, сообщила пресс-служба Европейской южной обсерватории (ESO).

"Мы никогда не думали, что мы сможем получить фотографии целого океана из водяного пара в том регионе протопланетного диска, где предположительно формируются планеты. Это говорит в пользу того, что вода играет важную роль в образовании планетных систем, в том числе и Солнечной системы, возникшей в аналогичных условиях 4,5 млрд лет назад", - заявил доцент Миланского университета (Италия) Стефано Факкини, чьи слова приводит пресс-служба ESO.

Факкини и его коллеги совершили это открытие при изучении снимков новорожденной звезды HL в созвездии Тельца, расположенной на расстоянии в 450 световых лет от Земли внутри крупного молекулярного облака TMC-1, где сейчас формируется большое число новых звезд. В окрестностях этого светила присутствует протопланетный диск, внутри которого предположительно формируются планеты, на чье существование указывают темные концентрические полосы в толще диска.

Ученые впервые детально изучили структуру этого диска при помощи микроволнового телескопа ALMA, расположенного чилийской части пустыни Атакама и способного отслеживать движение даже самых холодных молекул газов. Полученные ALMA снимки и данные неожиданно указали на присутствие огромных запасов газообразного водяного пара в центральных регионах этого диска, расположенных в пределах 17 астрономических единиц (средних дистанций между Солнцем и Землей) от звезды HL.

Как показывают расчеты астрономов, общая масса этого пара превышает совокупный вес всех океанов Земли как минимум в 3,7 раза, причем большая часть этих запасов воды оказалась сосредоточена в тех темных "провалах" в протопланетном диске, где предположительно формируются планеты. По мнению исследователей, это указывает на важную роль водяного пара в формировании тех частиц, из которых возникают планеты.

В частности, астрономы предполагают, что водяной пар осаждается на поверхности зерен пыли и превращается в лед, что способствует их дальнейшему слипанию и образованию более крупных частиц твердой материи. Последующие наблюдения за HL и другими молодыми звездами с протопланетными дисками помогут проверить эту гипотезу и уточнить то, как именно водяные пары задействованы в формировании "стройматериалов" для планет, подытожили Факкини и его коллеги.

О протопланетных дисках

Ученые предполагают, что все планеты и экзомиры начали свое существование внутри плоского газопылевого диска, заполненного мелкими частицами пыли и плотными клубами газа. По мере формирования звезды эти частицы постепенно растут в размерах, сталкиваясь друг с другом, что в конечном итоге приводит к возникновению так называемых планетизималей, своеобразных "зародышей" планет, представляющих собой небесные тела диаметром примерно в километр.

Как именно происходит этот процесс, планетологи пока не знают, что вынуждает их создавать компьютерные модели рождения планетизималей и наблюдать за новорожденными звездными системами в ближайших окрестностях Солнечной ситсемы. За последние десять лет астрономы открыли десятки планетных систем, только начавших формироваться или уже закончивших этот процесс, однако промежуточные фазы их роста пока остаются малоизученными.