Де у протопланетних дисках ховається чадний газ?

Астрономи розгадали загадку, чому у протопланетних дисках спостерігається менше чадного газу, ніж мало би бути. Виявилося, що більша його частина ховається у крижаних брилах.

Чадний газ у протопланетних дисках
Чадний газ у вигляді криги. Джерело: M.Weiss/Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian

Протопланетні диски та чадний газ

Протопланетні диски — це суміш газів і різнорозмірних уламків, що обертаються навколо молодих зір. Вони слугують «будівельним матеріалом» для утворення планет. Однією з найбільш помітних сполук при цьому є монооксид вуглецю. Але з ним пов’язана одна загадка.

Чадного газу у протопланетних дисках у 3-100 разів менше, ніж це передбачає теорія. Такий великий розкид результатів зумовлений різними умовами спостереження. Ця невідповідність дуже сильно заважає вченим, адже багато в чому саме за цією сполукою визначають масу та деякі інші характеристики зоряних систем, що народжуються.

Загадку змогли розв’язати вчені з Гарвардського та Смітсонівського університетів на чолі з Дайаною Пауел. Вони припустили, що чадний газ може просто знаходитися в іншому агрегатному стані. При цьому варто зауважити, що фізичні процеси, які відбуваються всередині протопланетного диску, вважаються достатньо передбачуваними. Але дослідження показало, що це не так.

Крига впливає на формування планетних систем

Пауел дійшла висновку, що протягом мільйона років після того, як утворився протопланетний диск, чадний газ починає активно конденсуватися на частинках криги, які достатньо швидко ростуть. А сам монооксид вуглецю при цьому стає невидимим для наземних телескопів.

Для того, аби перевірити це припущення, вчені порівняли отриману модель із результатами спостереження чотирьох достатньо близьких молодих планетних систем: TW Південної Гідри, HD 163296, DM Тельця та IM Вовка. Усі вони підтвердили нову модель.

Найцікавше у новій теорії те, що таке дрібномасштабне явище, як фазовий перехід на поверхні криги, може вплинути на всю модель утворення планетних систем. Космічний телескоп James Webb міг би підтвердити чи спростувати цю теорію, тож на результати його досліджень із нетерпінням чекає багато вчених.

За матеріалами: phys.org

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine