Телескоп Джеймса Вебба вперше виявив протопланетний диск з великою кількістю водяної пари

Космічний телескоп виявив водяну пару у центрі протопланетного диска, який оточує молоду зорю PDS 70 – це свідчить про те, що скелясті космічні світи можуть містити воду з моменту свого зародження.

Пошук екзопланет в основному зосереджений на полюванні за водою – те, що потенційно може забезпечити життя. Попередні дослідження свідчать про те, що на новонародженій Землі вода з’явилась після «‎бомбардування» астероїдами – однак нині вчені виявили докази того, що вода може існувати на планетах вже з моменту їхнього формування.

Зірка PDS 70 з масою приблизно 3/4 від маси Сонця розташована за 370 світлових років від Землі. Вона відносно молода й існує приблизно 5,4 млн роки (для порівняння вік нашого Сонця – 4,6 млрд роки).

Камера середнього інфрачервоного діапазону телескопа Вебба виявила водяну гарячу пару (330°C) поблизу центру протопланетного диска – навколозіркового диска з газу та пилу, що оточує PDS 70. У такій самій центральній зоні Сонячної системи утворилась Земля та інші скелясті планети.

Попередні дослідження у подібних відносно старих протопланетних дисках воду не виявляли, тож вчені припустили, що її може знищувати різке випромінювання новонароджених зірок – однак знахідка Вебба змінює правила гри.

Будь-які кам’янисті утворення біля PDS 70 отримують величезний резервуар з водою, який покращить умови їхнього формування – щоправда, жодного такого там не виявили. Вчені кажуть, що допомогти у пошуку може Великий міліметровий радіотелескоп Атаками з Чилі.

Водночас астрономи знайшли два газових гіганти поблизу диска PDS 70, які назвали PDS 70 b і c, однак їхня гравітація перешкоджає припливу багатої льодом породи від зовнішніх частин диска до його центру.

Одним з джерел води у диску могла бути багата водою туманність, що утворила систему PDS 70 та містила багато пилу та іншого матеріалу, потенційно захищаючи пару від руйнівного випромінювання місцевого Сонця. Інша гіпотеза полягає в тому, що кисень і водень, які потрапляють на зовнішні краї диска PDS 70, могли поєднатися, утворивши водяну пару, яка, своєю чергою, дрейфувала ближче до зірки.

Дослідження було опубліковане в журналі Nature 24 липня.

• Телескоп Джеймса Вебба запустили в космос у грудні 2021 року, а в середині січня 2022 року він дістався робочої гало-орбіти навколо другої точки Лагранжа в системі Сонце-Земля, і в липні після кількох місяців калібрування приладів та юстування оптики нарешті взявся за виконання своєї наукової програми. Головна перевага «Джеймса Вебба» — дослідження інфрачервоної частини спектра, що дозволяє розглянути більш давні та холодніші об’єкти.
• У вересні 2022 року телескоп отримав знімки першої екзопланети — HIP 65426b, а згодом побачив Квінтет Стефана, туманність Південне Кільце, туманність Кіля, Стовпи Творіння та зібрав дані, аналіз яких допоможе астрономам визначити склад атмосфери Марса та його поверхні; зробив найчіткіше фото кілець Нептуна, зняв Юпітер з полярним сяйвом; попрацював одночасно з Габблом, знявши момент зіткнення зонда DART з астероїдом; показав галактики, які утворилися приблизно через 350 мільйонів років після Великого вибуху, а також виявив 10-кілометровий водяний шлейф на супутнику Сатурна – Енцеладі, побачив народження зірки у сузір’ї Діви та знайшов «‎найстарішу» надмасивну чорну діру.

Джерело: NASA, Space.com