Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 19.10.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Антенны ALMA разглядели "границу льда" в протопланетном диске

shortstoryf

Атакамская большая антенная решётка миллиметрового диапазона (ALMA) с помощью своей уникальной разрешающей способности сумела разглядеть «линию льда» в пределах одного протопланетного диска. Эта линия отмечает границу диска, окружающего звезду, пересекая которую его температура становится достаточно низкой для того, чтобы вода превратилась в лёд. Ранее, астрономы наблюдали внезапное увеличение светимости у молодой звезды V883 Ориона (V883 Orionis). Эта вспышка сильно нагрела внутреннюю часть протопланетного диска, из-за чего «линия льда» была смещена ближе к периферии. Именно это событие и позволило ALMA наблюдать эту границу раздела. Статья с информацией об этом была опубликована 14 июля 2016 года в издании Nature.

V883 Orionis

Представление художника о протопланетном диске вокруг звезды V883 Orionis и его границы льда. Источник: A. Angelich (NRAO/AUI/NSF)/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Обычно, молодые звёзды окружают себя плотным, вращающимся диском, состоящим из газа и пыли. Эти диски известны как протопланетные, именно в них появятся первые сгустки материи, которые затем станут планетами. Тепло от типичной молодой звезды, подобной нашему Солнцу, так далеко распространяется, что вода в системе этой звезды существует в газообразном состоянии вплоть до трёх астрономических единиц или приблизительно на расстоянии 450 миллионов километров. Так, например, при формировании Солнца эта линия находилась между орбитами Марса и Юпитера, Меркурий, Венера, Земля и Марс находились внутри этой зоны, а газовые планеты Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун за её пределами. В этот момент, из-за чрезвычайно низкого давления окружающей среды, молекулы воды перешли из газообразного состояния прямиком в замороженное в виде льда на зёрнах пыли и других частицах. Именно такая граница, при переходе через которую вода из газообразной становится твёрдой, и называет «линией льда». Такая граница существует и для других молекул. Так, ALMA ранее наблюдала за частицами угарного газа и метана, для них «линия льда» была выявлена дальше 30 астрономических единиц от протозвезды внутри диска. Это означает только то, что эти молекулы замерзают при более низких температурах, и там, где вода уже становится льдом, они продолжают сохранять газообразную фазу.

V883 Ориона ALMA

Изображение протопланетного диска вокруг звезды V883 Ориона от решётки ALMA. Сюда также нанесены границы известных объектов Солнечной Системы. Источник: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Cieza

Но, как упоминалось выше, звезда V883 Ориона не совсем обычная. Её значительное увеличение яркости привело к тому, что линия льдов была сдвинута в протопланетном диске до отметки в 40 астрономических единиц или 6 миллиардов километров, что сопоставимо с орбитой Плутона в нашей Солнечной Системе. Такой большой отступ от звезды, а также уникальное разрешение ALMA при работе с длинными базами, позволили исследователям впервые в истории наблюдать границу льда для молекул воды в протопланетном диске. Звёзды, такие как эти классифицируются как фуоры — редкий тип нестационарных звёзд, находящихся на ранней стадии звёздной эволюции, названы по звезде FU Ориона (FU Ori).

«Наблюдения ALMA стали полной неожиданностью для нас, они были разработаны для того, чтобы заниматься поиском фрагментации протопланетного диска, что впоследствии приведёт к рождения планет. Ничего такого мы не нашли, а вместо этого обнаружили границу льда на расстоянии 40 астрономических единиц. Всё это говорит нам об уникальной разрешающей способности антенной решётки, которая способна получать уникальные результаты, даже если они изначально не являлись целью исследований», — Лукас Сиеза, ведущий автор исследований.

Странная идея снежных комков, движущихся по орбитам в космическом пространстве, на самом деле является фундаментальной для формирования планет. Присутствие водяного льда регулирует эффективность коагуляции зёрен пыли, а это первый шаг для формирования планет. Внутри границы льда, где вода находится в виде пара, образуются малые, твёрдые планеты, как наша. За её пределами присутствие водяного льда позволяет быстрее формироваться «космическим снежкам», которые в конечном счёте сформируются в массивные газообразные планеты, такие как Юпитер.

V883 Ориона граница

Иллюстрация того, как происходит сдвиг границы льда во время вспышки на звезде. Источник: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Cieza

А открытие того, что звёздные вспышки могут сдвинуть эту границу в десять раз дальше, чем её типичный радиус, является существенным для разработки качественных моделей формирования планет. Как сейчас предполагается, такие вспышки являются стандартной стадией для большинства планетарных систем, таким образом, исследователи могли наблюдать впервые вполне обычное явление.

По информации Европейской южной обсерватории.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google