Dzięki Teleskopowi Webba naukowcy potwierdzili teorię o powstawaniu planet

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" - mówi Andrea Banzatti z Texas State University, San Marcos, autor badania opisanego na łamach "The Astrophysical Journal Letters" (https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/acf5ec).

"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" - podkreśla Colette Salyk z Vassar College w Poughkeepsie, współautorka publikacji.

Ona i jej koledzy z pomocą Teleskopu Webba przyjrzeli się czterem protoplanetarnym dyskom krążącym wokół gwiazd podobnych do Słońca. Każda z nich ma zaledwie od 2 do 3 mln 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 6 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 temperaturach" - wyjaśnia prof. Banzatti.

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

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