Копия Пояса Койпера подтвердила существование воды в других системах

Звезда HD 181327 расположена сравнительно недалеко — в 155 световых годах от нас. Во всяком случае, это достаточно близко, чтобы мы могли рассмотреть через телескопы очертания ее едва сформированной системы.

По оценкам, этому светилу всего 18,5 миллиона лет. За такой срок большинство массивных звезд успевают пройти весь основной этап эволюции и взорваться сверхновыми, но HD 181327 — желто-белый карлик, который лишь примерно на треть превосходит Солнце в размерах и массе. Такие звезды «горят», то есть поддерживают в себе термоядерный синтез миллиарды лет. Напомним, Солнцу 4,6 миллиарда лет. Так что история HD 181327 только начинается.

Вокруг молодых звезд наблюдают протопланетные диски — скопления вещества, в которых рождаются новые миры. Есть основания подозревать, что в этой системе они уже сформировались: в ее внутренней части практически пусто, лишь на самых отдаленных окраинах расположилось яркое кольцо остаточного вещества. Его ближний край начинается на расстоянии 76 астрономических единиц, то есть в 76 раз дальше от Солнца, чем Земля. Для сравнения, Плутон летает в 29-49 астрономических единицах от светила.

Пока в этой системе не удается обнаружить ни одной планеты. По большей части это из-за того, что она неудачно наклонена по отношению к нам: в основном экзопланеты находят во время их прохождения по диску своего солнца, а для этого нужно, чтобы был как следует виден его экватор — чаще всего орбиты планет держатся в плоскости экватора родительской звезды. Остаточный диск HD 181327 расположен примерно под 30-градусным наклоном. Скорее всего, орбиты гипотетических планет — так же. Вдобавок звезда втрое ярче Солнца, и ее свет мешает рассмотреть ближайшие окрестности.

Астрономы узнают химический состав вещества в космосе по спектру идущего от него света. Еще в 2008 году данные наблюдений с помощью космического телескопа «Спитцер» показали в кольце вокруг HD 181327 признаки присутствия водяного льда. Недавно орбитальный телескоп «Джеймс Уэбб» позволил по химическим признакам распознать в этом кольце множество мелких льдинок.

В статье для издания Nature ученые из США и Испании рассказали, что это осколки постоянных столкновений более крупных тел. Раньше лед находили в протопланетных системах, то есть еще на этапе зарождения миров, и было важно понять, насколько этот лед там долговечен.

Интересно, что на внешнем краю кольца вода составляет 14 процентов всего вещества, а на внутреннем ее почти нет, хотя температура там — примерно минус 220 градусов Цельсия. Как объяснили исследователи, это из-за сильного ультрафиолетового излучения звезды: оно разрушает мелкие ледяные частицы.

Кроме воды, в этом остаточном диске прослеживается угарный газ, предполагается и наличие диоксида углерода. Все это напоминает астрономам расположенный в Солнечной системе, за орбитой Нептуна, Пояс Койпера: по сути, это тоже остатки материала, из которого формировались планеты.

Среди бесчисленных каменно-ледяных глыб там можно встретить карликовые планеты Плутон, Эриду, Макемаке и еще целую коллекцию сравнительно крупных транснептуновых объектов. Отметим, что Плутон, по оценкам, на две трети состоит из водяного льда.

Материал опубликован при поддержке сайта naked-science.ru