Джеймс Уэбб заглядывает в ледяное облако, чтобы узнать о формировании экзопланет
Вот как построить экзопланету : Вы начинаете со звезды, окруженной диском из пыли и газа. Когда звезда горит и испускает порывы звездного ветра, пыль в диске начинает взаимодействовать и образовывать сгустки. Эти глыбы притягивают больше пыли, превращаясь в гальку, а затем в камни, а газ помогает этим камням склеиваться. Они растут, собирая все больше и больше материала и расчищая свою орбиту вокруг звезды. Это первая стадия планетарного развития, называемая планетезимали.
Однако есть еще один важный ингредиент для выращивания планеты: лед. В холодных облаках пыли и газа лед образуется как своего рода изморозь на пылинках . Эти ледяные зерна несут некоторые из ключевых компонентов потенциально обитаемой планеты, такие как углерод, водород и кислород. Здесь, на Земле, считается, что некоторые из этих ингредиентов могли быть принесены на нашу планету ледяными кометами , но в других системах эти льды могли присутствовать при формировании экзопланет.
Теперь исследователи, использующие космический телескоп Джеймса Уэбба, заглянули в холодные темные глубины молекулярного облака в поисках этих льдов, которые могли бы стать основой для будущих экзопланет. Глядя на облако пыли и газа под названием Хамелеон I, они смогли идентифицировать лед, состоящий из воды, а также других молекул, таких как аммиак и метан.
«Наши результаты дают представление о начальной, темной химической стадии образования льда на межзвездных пылинках, которые вырастут в камешки сантиметрового размера, из которых планеты формируются в дисках», — заявила ведущий исследователь Мелисса МакКлюр из Лейденской обсерватории. . «Эти наблюдения открывают новое окно в отношении путей образования простых и сложных молекул, необходимых для создания строительных блоков жизни».
Важным открытием стала идентификация сложной органической молекулы метанола. Известные как строительные блоки жизни, органические молекулы являются ключом к пониманию того, как жизнь может развиваться в окружающей среде за пределами Земли.
«Наша идентификация сложных органических молекул, таких как метанол и, возможно, этанол, также предполагает, что многие системы звезд и планет, развивающиеся в этом конкретном облаке, унаследуют молекулы в довольно продвинутом химическом состоянии», — сказал другой исследователь, Уилл Роча из Лейденской обсерватории. . «Это может означать, что присутствие пребиотических молекул в планетных системах является обычным результатом звездообразования, а не уникальной особенностью нашей собственной Солнечной системы».
Исследователи использовали высокую чувствительность Уэбба для получения спектроскопических данных из молекулярного облака, расположенного в 631 световом году от Земли. У них запланированы дальнейшие исследования, чтобы узнать больше о роли льдов в формировании планет и их связи с обитаемостью.
«Это всего лишь первый из серии спектральных снимков, которые мы получим, чтобы увидеть, как льды эволюционируют от их первоначального синтеза до кометообразующих областей протопланетных дисков», — сказал МакКлюр. «Это скажет нам, какая смесь льдов — и, следовательно, какие элементы — могут в конечном итоге быть доставлены на поверхности земных экзопланет или включены в атмосферы гигантских газовых или ледяных планет».