Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba ujawnił prawdę o powstawaniu planet

Obserwacje przeprowadzone z pomocą Teleskopu Jamesa Weba potwierdziły kluczową rolę pokrytych lodem drobin w powstawaniu planet. Instrument skierowano w kierunku czterech protoplanetarnych dysków.

Jak wyjaśniają eksperci z NASA, według popularnej wśród fachowców teorii, planety powstają dzięki małym, pokrytym lodem drobinom pyłu, które stają się ogniskami kondensacji materii, a jednocześnie stanowią źródło materii.

Jedno z głównych założeń tej teorii jest jednak takie, że cząstki te nadlatują z dalekich, zewnętrznych regionów protoplanetarnego dysku z powodu tarcia o obecny w nim gaz i wytracania prędkości. Kiedy drobiny te dostaną się bliżej gwiazdy, zawarta woda zamienia się przy tym w parę.

- Webb ostatecznie pokazał związek między parą wodną w wewnętrznym dysku i napływem drobin z jego zewnętrznych części. Odkrycie to otwiera ekscytujące perspektywy badania formowania się skalistych planet, z pomocą Webba - mówił Andrea Banzatti z Texas State University, San Marcos, autor badania opisanego na łamach "The Astrophysical Journal Letters".

- W przeszłości mieliśmy statyczny obraz formowania się planet - trochę tak, jakby istniały odizolowane strefy, w których planety się formują. Teraz mamy dowody na to, że strefy te oddziałują między sobą. Procesy te, jak się uważa, zaszły także w naszym Układzie Słonecznym - podkreśliła Colette Salyk z Vassar College w Poughkeepsie, współautorka publikacji.

Grupa naukowców z pomocą Teleskopu Webba przyjrzała się czterem protoplanetarnym dyskom krążącym wokół gwiazd podobnych do Słońca. Każda z nich ma zaledwie od dwóch do trzech milionów lat, zatem to "noworodki" w kosmicznej skali. Dwa dyski badacze opisali przy tym jako kompaktowe, a dwa jako duże.

Według teorii, w dyskach kompaktowych silny napływ wspomnianych cząstek powinien dostarczać je na wyraźnie mniejszą odległość od gwiazdy niż orbita Neptuna. W dużych dyskach - przeciwnie - cząstki powinny pozostawać w licznych pierścieniach rozciągających się aż na odległość sześciu orbit Neptuna.

Obserwacje sprawdzające obecność wody, niesionej przez cząstki, potwierdziły teorię. Początkowo naukowcy nie mogli jednak rozszyfrować zgromadzonych danych.

- Przez dwa miesiące utknęliśmy na wstępnych wynikach pokazujących, że kompaktowe dyski zawierają zimniejszą wodę, a duże - cieplejszą. To nie miało sensu, ponieważ wybraliśmy gwiazdy o podobnych wartościach temperatury - wyjaśnił prof. Banzatti.

Okazało się, że kompaktowe dyski zawierały dodatkowe ilości zimnej wody tuż na granicy tak zwanej strefy lodu, w odległości od gwiazdy około 1/10 orbity Neptuna.

- Teraz ostatecznie i niezaprzeczalnie widzimy ten nadmiar zimnej wody. To bezprecedensowa zasługa wysokiej rozdzielczości Webba - podkreślił prof. Banzatti.