Телескоп «Джеймс Уэбб» помог ученым разобраться, как кристаллы перемещаются в протопланетных дисках

Новости МирТесен

Благодаря космическому телескопу «Джеймс Уэбб» астрономы смогли прояснить давнюю загадку, связанную с происхождением кристаллов силиката в ледяных кометах Солнечной системы. Изучая молодую протозвезду EC 53, расположенную в туманности Змея на расстоянии около 1300 световых лет от Земли, исследователи впервые получили детальные данные о том, где и каким образом формируются эти минералы, которые затем оказываются в холодных областях планетных систем.

Используя прибор MIRI, работающий в среднем инфракрасном диапазоне, ученым удалось определить, что кристаллы формируются во внутренней, разогретой части протопланетного диска, окружающего звезду. В этих условиях, под воздействием высоких температур, вещества, подобные форстериту и энстатиту, переходят из состояния аморфной пыли в кристаллические структуры. Телескоп «Джеймс Уэбб» также зарегистрировал интенсивные потоки газа и пыли, исходящие из диска, особенно в моменты повышенной активности звезды, когда она активно поглощает окружающее вещество. Эти потоки выступают в роли естественного транспортного механизма, перемещая кристаллы, образовавшиеся в горячих областях, к более холодным внешним регионам диска, где впоследствии формируются кометы. Таким образом, полученные данные напрямую подтверждают предположение о миграции кристаллов из внутренних областей протопланетного диска к его границам.

Исследование EC 53, находящейся на ранней стадии формирования, напоминающей молодое Солнце, позволило получить детальное представление об этом процессе. Специалисты провели сравнение состава и распределения пыли в диске как в периоды затишья, так и в фазы активности звезды, которые повторяются приблизительно каждые 18 месяцев. В моменты повышенной активности возрастают выбросы и звёздные ветры, эффективно перемещающие кристаллические вещества. Это позволяет не только объяснить состав отдалённых комет, но и представляет собой основной механизм для понимания эволюции протопланетных дисков и формирования планетных систем, аналогичных нашей. На основе полученных данных, EC 53 продолжит оставаться окружённой диском ещё в течение примерно 100 тысяч лет, в течение которых процессы кристаллизации и транспортировки будут оказывать влияние на формирование будущей планетной системы.