Ученые подтвердили наличие кристаллического водяного льда в пылевом диске, вращающемся вокруг звезды, похожей на Солнце, на расстоянии 155 световых лет, используя подробные данные с космического телескопа НАСА «Джеймс Уэбб».
«"Уэбб" однозначно обнаружил не просто водяной лед, а кристаллический водяной лед, который также встречается в таких местах, как кольца Сатурна и ледяные тела в поясе Койпера нашей Солнечной системы», — говорит Чен Кси (Chen Xie), автор исследования из Университета Джона Хопкинса.
Вся замерзшая вода связана с мелкими частицами пыли, образуя нечто вроде «грязных снежков», которые распространяются по всему диску. Водяной лед играет ключевую роль в формировании планет-гигантов и может доставляться кометами и астероидами на уже сформировавшиеся каменистые планеты.
Молодая звезда HD 181327
Звезда HD 181327 моложе Солнца —ей около 23 миллионов лет, тогда как возраст Солнца — 4,6 миллиарда лет. Она немного массивнее и горячее, что влияет на размер и структуру окружающего ее диска. В диске есть широкий разрыв между звездой и пылевой областью, а внешний остаточный диск напоминает пояс Койпера, где сталкиваются ледяные тела и камни.
«HD 181327 — очень активная система», — говорит Чен. «В ее остаточном диске регулярно происходят столкновения. Когда эти ледяные тела сталкиваются, они выбрасывают крошечные частицы пыльного водяного льда, которые идеально подходят для обнаружения "Уэббом"».
Как распределена замерзшая вода
Водяной лед распределен по всей системе неравномерно. Большая его часть находится там, где холоднее всего и дальше всего от звезды. Внешняя область остаточного диска состоит более чем на 20% из водяного льда.
Чем ближе исследователи заглядывали внутрь, тем меньше водяного льда они находили. Ближе к центру остаточного диска «Уэбб» обнаружил около 8% водяного льда. Вероятно, здесь частицы замерзшей воды образуются немного быстрее, чем разрушаются. В ближайшей к звезде области остаточного диска «Уэбб» почти не обнаружил его. Возможно, часть льда «заперта» внутри крупных камней — планетезималей, которые телескоп не может обнаружить напрямую.
Исследователи продолжат поиск и изучение водяного льда в остаточных дисках и активно формирующихся планетных системах по всей нашей галактике Млечный Путь.
«Присутствие водяного льда способствует формированию планет», - говорит Кси.
Ледяные материалы также могут быть в конечном итоге «доставлены» на земные планеты, которые могут формироваться в течение нескольких сотен миллионов лет в подобных системах».
Исследователи наблюдали за HD 181327 с помощью спектрографа NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph), который сверхчувствителен к чрезвычайно слабым частицам пыли, которые можно обнаружить только из космоса.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Еще больше постов в Телеграм-канале
Может быть интересно:
- Гигантский горный хребет Антарктиды: миллионы лет подо льдом
- Астрономы в поисках девятой планеты
- Обнаружен гигантский космический мост из темной материи в скоплении Персея