Впервые в истории астрономии ученым удалось непосредственно наблюдать рождение новой солнечной системы. Это знаменательное событие произошло благодаря уникальным возможностям космического телескопа Джеймса Уэбба и наземного комплекса ALMA в Чили. Открытие познакомило ученых с самыми первыми этапами образования планет, позволяя пролить свет на процессы, которые, возможно, когда-то привели к возникновению и нашей собственной солнечной системы. Место рождения планет — молодая звезда HOPS-315, удаленная от Земли на 1300 световых лет и расположенная в известной Туманности Ориона. Эта звезда по своим характеристикам напоминает Солнце в его юные годы, что делает данное наблюдение особенно впечатляющим для исследователей.
Вокруг таких молодых звезд формируются первичные кольца из газа и пыли — так называемые протопланетные диски. Именно в них происходят процессы, после которых рождаются планеты. Внутри этих дисков ученые зафиксировали скопления кристаллических минералов, содержащих химический элемент — оксид кремния (SiO). Именно из них со временем могут сформироваться километровые образования — планетезимали, которые становятся основой будущих планетарных тел. Важно отметить, что в нашей Солнечной системе такие же минералы, считаются «зачатками» для формирования ядра Земли и Юпитера и были обнаружены в древних метеоритах, сохранившихся до наших дней.
Исследование, опубликованное в престижном журнале Nature, свидетельствует о том, что вокруг молодой звезды HOPS-315 уже начинаются процессы закрепления и кристаллизации этих минералов. Это позволяет говорить, что астрономы стали свидетелями зарождения планетарных тел в режиме реального времени. По словам ведущего автора исследования, Мелиссы МакКлюр из Лейденского университета, впервые удалось достоверно определить самый ранний этап формирования планет за пределами нашей Солнечной системы. Наблюдения показали, что кристаллические минералы сконцентрированы в небольшой части протопланетного диска. Это место схоже с поясом астероидов в нашей Солнечной системе, что дополнительно подтверждает параллели между процессами формирования разных звездных систем.
Совместное использование данных телескопа Джеймса Уэбба и мощного радиообсерватории ALMA позволило не только засечь химические сигналы, но и установить точное местоположение минералов. Это открывает уникальные возможности для последовательного изучения этапов формирования планет и эволюции новых миров. По мнению Мерел ван 'т Хофф из Университета Пердью, участника исследования, наблюдаемая система отражает состояние нашей собственной Солнечной системы на раннем этапе ее развития, более четырех с половиной миллиардов лет назад. Такие данные не только расширяют наше понимание происхождения планет, но и помогают ответить на фундаментальные вопросы о происхождении жизни и условий, при которых она могла появиться. Установлено, что вокруг молодых звезд существуют определенные условия, при которых мельчайшие минералы начинают постепенно объединяться, формируя все более крупные тела.
Этот процесс важен для формирования твердых поверхностей планет и формирования их ядер. Сопоставление динамики и состава минералов в далекой звездной системе с тем, что мы знаем о нашей Солнечной системе, создает основу для сопоставительного анализа процессов планетарного рождения. Исследование способствует пониманию того, насколько уникален или типичен наш дом в галактике — будь то случайное сочетание условий или закономерный результат эволюции звезд и пылевых дисков. Кроме того, наблюдения подчеркивают важную роль современных технологий в изучении глубокого космоса. Телескоп Джеймса Уэбба, запущенный в 2021 году, способен видеть инфракрасное излучение, проникающее через пылевые облака, и обеспечивать астрономам наиболее четкие изображения и спектроскопические данные на данный момент.
В сочетании с мощной массивной антенной ALMA, работающей в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне, ученые получают беспрецедентный доступ к самым ранним этапам космического рождения. Эти наблюдения не только важны в контексте астрономии, но и влияют на смежные науки — например, планетологию, химическую эволюцию, геологию экзопланет и даже космическую биологию. Понимание механизмов формирования планет помогает предсказывать, как и где могут образовываться потенциально обитаемые миры за пределами Земли. Открытие рождения новой солнечной системы стало знаковым этапом в истории современной науки. Выдающиеся результаты исследований обещают активизировать дальнейшую работу по изучению протопланетных дисков, химического состава молодых звезд и методов анализа данных из межзвездного пространства.
Эта новость вдохновляет новую волну исследований, связанных с происхождением планет, а также ведет к развитию инновационных технологий телескопов и методов обработки космической информации. Открытие четко демонстрирует, что человечество стоит на пороге новой эры астрономии, где загадки формирования миров, до сих пор скрывавшиеся за миллиардами километров и временем, становятся доступными для наблюдения и изучения. Будущее исследований наверняка предложит еще более захватывающие находки и поможет ответить на главный вопрос: как и почему во Вселенной формируются планеты, похожие на нашу Землю, и существует ли жизнь за пределами нашего мира.
