Наблюдения космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) изменили представления о возможности возникновения планет земного типа в экстремальных условиях. Астрономы изучили один из самых радиационно-активных регионов звездообразования во Млечном Пути и установили, что даже в таких враждебных средах могут формироваться планеты, аналогичные Земле. Это открытие опровергает прежние теории о невозможности планетообразования в подобных условиях.
Как пояснил Константин Гетман, соавтор исследования и научный сотрудник Университета штата Пенсильвания, ультрафиолетовое излучение долгое время считалось критическим препятствием для формирования планет вокруг маломассивных звёзд. Однако новые данные демонстрируют, что протопланетные диски — вращающиеся кольца газа и пыли, где рождаются планеты — способны сохраняться и развиваться под интенсивным УФ-воздействием. Это подтверждает более ранние предположения 2023 года о возможности зарождения планет земного типа в экстремальных средах.
Иллюстрация: DalleМеждународная команда сфокусировалась на диске XUE 1, окружающем молодую звезду в туманности NGC 6357. Этот объект подвергается ультрафиолетовому излучению, интенсивность которого в десятки тысяч раз превышает уровень, когда-либо воздействовавший на Солнечную систему. Ведущий автор исследования Байрон Портилья Ревело уточнил: если бы XUE 1 находился на месте Солнца, он получал бы в 100 000 раз меньше УФ-энергии в секунду, чем в текущем положении.
Ключевую роль в исследовании сыграл JWST, чья чувствительность и разрешающая способность позволили изучить диск на расстоянии 5500 световых лет. Учёные объединили данные прибора MIRI (Mid-Infrared Instrument), регистрирующего среднеинфракрасное излучение, с архивными наблюдениями телескопов VISTA, Hubble и Spitzer. Для интерпретации результатов команда разработала термохимическую модель, симулирующую взаимодействие света, тепла и химических реакций в диске XUE 1 на основе данных JWST.
Моделирование выявило три критических аспекта: наличие воды — ключевого компонента для формирования обитаемых планет — даже в условиях экстремального радиационного фона; защищённость внутренней зоны диска (где формируются каменистые планеты) от наиболее разрушительного УФ-излучения; существенное изменение температуры газа и химических процессов под воздействием радиации.
Открытие доказывает, что планетообразование — более устойчивый процесс, чем предполагалось, расширяя диапазон потенциально обитаемых сред во Вселенной. Дальнейшие исследования аналогичных регионов, подверженных мощному УФ-излучению от массивных звёзд, помогут понять, как экстремальные условия влияют на протопланетные диски различных размеров и масс.
