Ученые раскрывают секреты образования планет и происхождения жизни

Атакамский Большой миллиметровый / субмиллиметровом массива (ALMA) специализируется на изучении того, что ученые называют протопланетных дисков, бардак из материала, который окружает молодых звезд и в конце концов gloms вместе, чтобы построить планеты. В то время как ученые проводят много работы по анализу уже сформированных экзопланет, изучение протопланетных дисков также дает возможность увидеть, как все эти ингредиенты перемешаны и распределены.

В новом наборе из 20 статей, опубликованных в серии дополнений к астрофизическому журналу, представлены результаты исследовательской программы под названием “Молекулы с ALMA в масштабах формирования планет“ (MAPS), в которой используется мощное оборудование для изучения протопланетных дисков.

В одной из новых статей показано присутствие более дюжины органических молекул в пяти различных протопланетных дисках. Органические молекулы, содержащие углерод, представляют особый интерес для ученых, пытающихся понять, как зарождается жизнь.

“Эти планетообразующие диски изобилуют органическими молекулами, некоторые из которых участвуют в происхождении жизни здесь, на Земле“, - сказала Карин Оберг, астроном из Центра астрофизики Гарвардского и Смитсоновского (CfA) и главный исследователь MAPS. в заявлении. “Это действительно захватывающе; химические вещества в каждом диске в конечном итоге повлияют на тип планет, которые образуются - и определят, могут ли планеты содержать жизнь“.

Не только показывают, что органические соединения существуют в протопланетных дисках, они показывают, что распределение таких ингредиентов варьируется. Таким образом, две планеты, формирующиеся в разных частях одного протопланетного диска, могут иметь совершенно разные запасы этих соединений.

В дополнение к обнаружению различных ингредиентов, исследование также выявило соединения, построенные на основе дейтерия, который представляет собой форму водорода, вдвое более тяжелую, чем наиболее часто встречающийся вариант этого элемента. Исследование показало, что уровни дейтерия различаются по всему диску, при этом гораздо меньше атома находится ближе к звезде в центре диска.

Ученые, работающие над исследовательским комплексом, также смогли обнаружить самые ранние признаки слияния планеты из диска. Обычно это очень сложно - та же пыль и обломки, которые образуют сам диск, также блокируют крошечные младенческие стадии планет.

“Это похоже на попытку увидеть рыбу под водой“, - сказал в том же заявлении Ричард Тиг, астроном из CfA и руководитель сегмента проекта MAPS. “Мы знаем, что они там, но мы не можем заглядывать так далеко вниз. Мы должны искать тонкие признаки на поверхности воды, такие как рябь и волны“».

Другой сегмент исследования MAPS был сосредоточен на предшественниках массивных планет, подобных Юпитеру, в которых такие элементы, как углерод и кислород, казались гораздо более редкими, чем такие соединения, как метан.

“Наши результаты показывают, что многие газовые гиганты могут образовываться с чрезвычайно бедной кислородом (богатой углеродом) атмосферой, что бросает вызов текущим ожиданиям относительно состава планет“, - сказал Артур Босман, астроном из Мичиганского университета и ведущий автор одной из статей. в другом заявлении.

В целом, исследование показывает, что есть еще много чего узнать о том, что окружает молодые звезды, как формируются планеты и что это означает для Вселенной и перспектив жизни в ней.