«Джеймс Уэбб» наблюдал рождение планет земного типа в условиях сильной радиации: 100 000 солнечных доз ультрафиолета не остановили формирование протопланетного диска

Обнаружения, сделанные при помощи космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST), изменили понимание о возможности формирования планет земного типа в экстремальных условиях. Астрономы исследовали один из наиболее радиационно активных районов звездообразования в Млечном Пути и установили, что даже в таких агрессивных средах могут возникать планеты, подобные Земле. Это открытие опровергает прежние теории о невозможности формирования планет в подобных условиях.

Как отметил Константин Гетман, соавтор исследования и научный сотрудник Университета штата Пенсильвания, ультрафиолетовое излучение долгое время считалось существенным препятствием для формирования планет вокруг маломассивных звёзд. Но новые данные демонстрируют, что протопланетные диски — вращающиеся кольца газа и пыли, где формируются планеты — могут сохраняться и развиваться под сильным УФ-излучением. Это подтверждает более ранние предположения 2023 года о возможности образования планет земного типа в экстремальных средах.

Иллюстрация: Dalle

Международная группа исследователей изучила диск XUE 1, окружающий молодую звезду в туманности NGC 6357. Этот объект подвергается ультрафиолетовому излучению, интенсивность которого в десятки тысяч раз превышает уровень, характерный для Солнечной системы. Руководитель исследования Байрон Портилья Ревело отметил: если бы XUE 1 находился на месте Солнца, он получал бы в 100 000 раз меньше УФ-энергии в секунду, чем в текущем положении.

Ключевую роль в исследовании сыграл телескоп JWST, чья высокая чувствительность и разрешающая способность позволили изучить диск на расстоянии 5500 световых лет. Ученые объединили данные, полученные с помощью прибора MIRI (Mid-Infrared Instrument), регистрирующего среднеинфракрасное излучение, с архивными данными телескопов VISTA, Hubble и Spitzer. Для интерпретации результатов была разработана термохимическая модель, симулирующая взаимодействие света, тепла и химических реакций в диске XUE 1, основанная на данных JWST.

Моделирование выявило три ключевых аспекта: наличие воды — важнейшего компонента для формирования жизнепригодных планет — даже в условиях экстремального радиационного фона; защищенность внутренней зоны диска (где формируются каменистые планеты) от самого разрушительного УФ-излучения; значительное изменение температуры газа и химических процессов под воздействием радиации.

Данное открытие подтверждает, что процесс формирования планет более устойчив, чем предполагалось ранее, расширяя диапазон потенциально обитаемых сред во Вселенной. Дальнейшие исследования подобных регионов, подвергнутых мощному УФ-излучению от массивных звёзд, помогут понять, как экстремальные условия влияют на протопланетные диски различных размеров и масс.

Источник: iXBT