Dziwne odkrycie Teleskopu J. Webba. Chodzi o nową planetę

Teleskop Jamesa Webba znowu zaskakuje. Jego odkrycie rzuca nowe światło na proces formowania się planet.

Niespotykana kompozycja chemiczna formującej się planety

Instrumenty Teleskopu Jamesa Webba zajrzały w głąb mgławicy NGC 6357, w której znajduje się młoda gwiazda XUE 10. Otacza ją dysk protoplanetarny, którego kompozycja chemiczna burzy nasze wyobrażenie o procesie formowania się planet. Odkryciem podzieliła się ekipa naukowców z Instytutu Maxa Plancka oraz Uniwersytetu Sztokholmskiego na łamach dziennika naukowego Astronomy & Astrophysics.

Gwiazda XUE 10 znajduje się w odległości 5550 lat świetlnych od Ziemi, w regionie, w którym formuje się bardzo wiele nowych gwiazd (zwanym przez astronomów NGC 6357). Naukowcy przyglądali się, w jaki sposób intensywne pola promieniowania kosmicznego wpływają na skład chemicznych dysków protoplanetarnych.

Jak wyjawiła Jenny Frediani z Uniwersytetu Sztokholmskiego, w większość takich dysków mamy przewagę pary wodnej w jego wewnętrznych rejonach. Natomiast w tym nowo zaobserwowanym dysku przeważał dwutlenek węgla, a cząsteczki pary wodnej były śladowe lub niemal niemożliwe do zaobserwowania.

"To odkrycie podważa obecne zrozumienie procesów chemicznych związanych z rozwojem dysków protoplanetarnych" - twierdzi Frediani. Do tej pory nie spotkano się z sytuacją, w której stężenie dwutlenku węgla przewyższa poziom cząsteczek wody w kontekście formowania się planet.

Obecne teorie zakładają, że planety formują się w momencie, gdy grudki zawierające dużą ilość lodu wodnego zawędrują z zewnętrznej części dysku protoplanetarnego do jego cieplejszego wnętrza. Te wyższe temperatury we wnętrzu sprawiają, że następuje sublimacja (a więc zmiana stanu skupienia z lodu w gaz). W nowo formującej się planecie wokół gwiazdy XUE 10 tej wody niemal nie zaobserwowano.

Inny badacz biorący udział w obserwacji tej gwiazdy, Arjan Bik z Uniwersytetu Sztokholmskiego, teoryzuje, że to intensywne promieniowanie ultrafioletowe (z gwiazdy XUE 10 lub innej gwiazdy w okolicy) wpływa na kompozycję chemiczną dysku.

Co ciekawe, poza cząsteczkami dwutlenku węgla, znajdowały się tam bardzo rzadki izotop węgiel-13 (¹³C) i równie rzadkie izotopy tlen-17 i tlen-18 (¹⁷O i ¹⁸O). Te izotopy w takim zestawieniu zazwyczaj obserwuje się w meteorytach i kometach powstałych we wczesnych fazach formowania się Układu Słonecznego. Ich odkrycie pomoże w przyszłości zrozumieć, dlaczego taka kompozycja izotopów pozostaje i utrzymuje się w materii przez długi czas.

Szefowa ekipy badawczej Maria‑Claudia Ramirez‑Tannus z Instytutu Maxa Plancka przyznaje, że to odkrycie pozwala zrozumieć, w jaki sposób obszary o ekstremalnym promieniowaniu (a większość gwiazd i planet formuje się właśnie tam) przyczyniają się do powstawania różnych atmosfer w planetach i dlaczego niektóre planety mają potem większy potencjał do zamieszkania.