Завдяки телескопу James Webb (JWST), астрономи отримали вирішальний доказ існування кристалічного водяного льоду в іншій зоряній системі. Це відкриття дозволяє вивчити, як він впливає на процеси, що призводять до формування планет.
Водяний лід є життєво важливим компонентом протопланетних дисків. Він має значний вплив на формування планет-гігантів, а також може доставлятися малими тілами, такими як комети й астероїди, на повністю сформовані кам’янисті планети.
Однак попри масу непрямих свідчень, до недавнього часу в астрономів не було прямих доказів того, що заморожена вода розсіяна навколо інших зір. Це змінилося завдяки JWST. Йому вдалося підтвердити наявність кристалічного водяного льоду в уламковому диску навколо молодої сонцеподібної зорі HD 181327. Вона розташована на відстані 155 світлових років від Землі, її вік становить лише 23 млн років.
Уламковий диск навколо HD 181327 є аналогом поясу Койпера, який він мав вигляд мільярди років тому. Диск складається з карликових планет, комет і дрібніших кам’яно-крижаних об’єктів, які іноді стикаються один з одним. Це призводить до викиду частинок льоду, які ідеально підходять для спостережень JWST.
За словами дослідників, JWST виявив не просто водяний лід, а кристалічний водяний лід, подібний до того, з якого складаються кільця Сатурна та об’єкти пояса Койпера. Він з’єднаний з розсіяними по всьому диску дрібними пиловими частинками, утворюючи безліч дрібних «брудних сніжків». Спостереження JWST також виявили наявність широкої області, повністю вільної від пилу між зорею і її уламковим диском.
Водяний лід розподілений по системі HD 181327 нерівномірно. Більша його частина розташована на великій відстані від зорі, де найхолодніше. Зовнішня область уламкового диска більш ніж на 20% складається з водяного льоду. Ближче до центру його концентрація зменшується до 8%. Це може бути пов’язано з тим, що ультрафіолетове випромінювання зорі випаровує найближчі частинки водяного льоду. Також можливо, що частина води «замкнена» в надрах планетезималей (зародків майбутніх планет).
Відкриття JWST є досить важливим кроком на шляху до розуміння того, як формуються планети. У майбутньому дослідники мають намір продовжити вивчення протопланетних дисків, щоб отримати більше інформації про процеси, що відбуваються в них.
Ви також можете почитати про те, як James Webb вивчив атмосферу Титана.
За матеріалами NASA
