Астрономы впервые в истории наблюдений зафиксировали самую раннюю стадию формирования планетной системы из газопылевого диска вокруг звезды, предоставив нам беспрецедентную возможность увидеть, как зарождалась наша Солнечная система 4,6 миллиарда лет назад.
Исследование, опубликованное в журнале Nature, демонстрирует первые наблюдения столь ранней стадии формирования планет в космосе.
Мы получили прямое изображение горячей области, где рождаются каменистые планеты, подобные Земле, вокруг молодых протозвезд.Впервые мы можем с уверенностью сказать, что первые шаги формирования планет происходят прямо сейчас.— ведущий автор исследования Мелисса Макклюр из Лейденской обсерватории
Ранее ученым удавалось наблюдать зарождающиеся планетные системы, но они находились на более поздних стадиях развития. В данном случае, используя космический телескоп имени Джеймса Уэбба и наземный телескоп ALMA в Чили, астрономы смогли увидеть процесс, сопоставимый с формированием первых клеток организма.
Молодая звезда, или протозвезда, вокруг которой формируется система, получила обозначение HOPS-315. Это звезда G-типа, как наше Солнце, но гораздо моложе, расположенная на расстоянии около 1370 световых лет в созвездии Ориона.
HOPS-315 окружена горячим вращающимся протопланетным диском из газа и пыли. В этом диске астрономы обнаружили скопления вещества, конденсирующегося в твердые минеральные зерна. В течение миллионов лет эти зерна будут охлаждаться и соединяться, формируя более крупные планетезимали – строительные блоки будущих планет.
Ключевым открытием стало обнаружение газообразного монооксида кремния и кристаллических силикатных минералов, которые, как считается, сыграли важную роль в формировании нашей собственной системы.
Этот процесс никогда раньше не наблюдался в протопланетном диске – или где-либо за пределами нашей Солнечной системы.— соавтор исследования Эдвин Бергин, профессор Мичиганского университета
Формирование твердого вещества происходит в области, эквивалентной поясу астероидов в нашей звездной системе между Марсом и Юпитером, где до сих пор можно найти остатки материалов планетообразования. Астероиды – это древние планетезимали, которые никогда не смогли вырасти до размеров планет, но сохранили запасы монооксида кремния и кристаллических силикатов.
Благодаря удачной ориентации диска, телескоп ALMA смог точно определить местоположение сигнала минералов на расстоянии около 2,2 астрономических единиц от звезды, что примерно в 2,2 раза больше расстояния между Землей и Солнцем.
Мы действительно видим эти минералы в том же месте в этой внесолнечной системе, где мы наблюдаем их в астероидах в Солнечной системе.— соавтор Логан Фрэнсис, исследователь из Лейденского университета
Многие аспекты происхождения нашей Солнечной системы остаются загадкой, и астрономы не могут с уверенностью сказать, насколько уникально ее формирование. Можно ли использовать ее как образец для понимания того, как формируются планетные системы во всей Вселенной, или мы относительная редкость? Наблюдения за HOPS-315 позволяют предположить, что наша система имеет по крайней мере несколько аналогов во Вселенной.