Оболочка протозвезды поливает дождём будущие планеты
Бедные астрологи, они всегда пребывают в отыскивании водички! Но вовсе не оттого, что хочется попить — легко в науке сложилось вывод, что вода имеется база живой материи. Вот учёные и ищут с немыслимой настойчивостью следы H2O везде, где лишь возможно и не возможно.
И вот в одной звёздной совокупности на них обрушилось сходу пять земных океанов! Мечта виндсёрфера — в противном случае и не сообщишь…
Звёздные объекты класса 0 (ноль) — не самые нередкие храбрецы астрономических новостей. Это — протозвёзды, структуры, появившиеся в следствии сжатия молекулярного облака водорода, каковые в будущем в полной мере смогут трансформироваться в полноценные звёзды. Это — самый первый этап звёздной эволюции.
Подобные объекты, хоть и очень сильно интересуют астрологов, регистрируются не частенько. Тут ничего необычного: большая температура протозвёзд в этом состоянии образовывает 70 кельвинов (холоднейший коричневый карлик — настоящая духовка если сравнивать с ними), а следовательно, они фактически не дают о себе знать. Таких объектов во Вселенной много, но из-за не сильный излучения их находят с трудом.
Особенно проблематичным их поиск делает газопылевая оболочка, в которую закутана будущая звезда. К тому же, данный покров «закутывает» звезду практически со всех сторон, поскольку он имеет практически сферическую конфигурацию.
Инфракрасный снимок «звёздного детского сада» называющиеся NGC 1333 — региона, где происходит звёздообразование. Одной из будущих звёзд из этого питомника и посвящён отечественный материал. К слову, дело происходит на расстоянии в тысячу световых лет в созвездии Персея (фото NASA/JPL-Caltech/R. A. Gutermuth/Harvard-Smithsonian CfA).
В более высоком разрешении (2100?2705) без подписей и вставок данный снимок дешёв тут.
Такая обстановка разъясняется тем, что со времени зарождения протозвезды он «опоздал» заметно испытать на себе воздействие гравитации, потому что возраст объектов класса 0 — не более 10 тысяч лет. А это не верно уж большое количество кроме того в рамках земной биологической эволюции, не то что звёздной.
Но в этого «кокона» уже идут кое-какие процессы, например, может начаться формирование протопланетного диска. Это происходит, к примеру, в совокупности объекта класса 0 под наименованием NGC 1333-IRAS 4B, за изучение которого взялся Дэн Уотсон (Dan M. Watson), астрономии и профессор физики из университета Рочестера (University of Rochester).
его коллег и Уотсона заинтересовало то, что эта совокупность, если доверять некоторым прошлым изучениям, нагрета в неравномерно, и он решил изучить её посредством инфракрасного телескопа Spitzer.
Вверху — изображение спектра, полученное телескопом Spitzer в следствии наблюдений. Внизу — полученное в следствии моделирования процессов в NGC 1333-IRAS 4B и основанное на предположении, что в совокупности имеется вода.
Сопоставив эти графики, учёные смогли узнать последовательность подробностей о том, что происходит около протозвезды. В частности определить о падении воды на диск, о том, что наряду с этим она разогревается весьма скоро, и о том, что процесс её перемещения к диску происходит со сверхзвуковой скоростью (иллюстрация NASA/JPL-Caltech/D. Watson/Univ. of Rochester).
Разбирая инфракрасный спектр совокупности в диапазоне волн 20-37 микрометров, учёные увидели в нём что-то увлекательное. Они поняли, что, в соответствии с взятым данным, около протозвезды обязана находиться вода, причём в очень плотном газообразном состоянии.
Оценив количество данной воды, исследователи опять удивились: оказалось, что её масса более чем в пять раз превышает массу земного океана! И это в то время, в то время, когда из-за недостатка жидкости мы все того и смотри превратимся в вегетарианцев!
Тщательная обработка разрешённых позволила узнать кое-какие особенности строения диска. Вычисления продемонстрировали, что его радиус больше расстояния от Земли до Плутона. Его температура образовывает около 170 кельвинов, другими словами минус сто с лишним градусов по шкале Цельсия — холодновато!
А что же в том месте происходит с водой? Команда Уотсона смоделировала её поведение — результаты оказались грандиозными.
Приблизительно так выглядит модель изученной протопланетной совокупности около протозвезды. Большой разогрев воды происходит в области её столкновения с диском (иллюстрация Dan M. Watson et al., NASA/JPL-Caltech/T.
Pyle/SSC).
Как сообщено в статье данной исследовательской группы (размещена в Nature), вода в материале, составляющем оболочку, достаточно холодная и будет в жёстком состоянии. Подвергаясь действию гравитации, эти ледяные частицы движутся по направлению к уже достаточно массивному (не смотря на то, что, разумеется, пока ещё достаточно однородному) протопланетному диску.
По мере их «выделения» из оболочки ледяные частицы испытывают трение из-за прохождения через газопылевую смесь и, конечно, нагреваются. Чем ближе к диску, тем замечательнее сила притяжения, соответственно, и стремительнее движется вода.
В итоге получается, что по пути вода достаточно скоро тает и, разогреваясь всё посильнее, переходит в газообразное состояние. На протяжении этого процесса, очевидно, улучшается излучение в инфракрасном диапазоне, которое Spitzer и засёк. Вся эта картина весьма похожа на ливень, причём из простой воды, а не из какого-нибудь метана, но в масштабах не планеты, а целой планетарной совокупности.
Добавим, что некоей причудливости данной модели додаёт то, что данный ливень состоит не из привычных капель, а из тёплого пара, падающего на диск. Примечательно, что газ данный мчится со сверхзвуковой скоростью. Сверхзвуковой ливень!
Впечатляет не меньше металлических ливней коричневых карликов.
Врач Дэн Уотсон: «Мы в первый раз можем замечать, как вода перемещается в район, где в будущем смогут начать формироваться планеты» (фото с сайта pas.rochester.edu).
Любопытно, что «пункт назначения» воды — протопланетный диск — территория, где через какое-то время, возможно, начнут формироваться планеты. А вдруг отыскать в памяти о том, что недавно астрологи нашли в протопланетных дисках более «взрослых» звёздных совокупностей органические молекулы, то это в очередной раз наталкивает на мысли о том, что во Вселенной имеется не так уж мало возможностей для развития судьбы…
Не факт, само собой разумеется, что вода в том месте когда-нибудь поспособствует происхождению судьбы либо разума (потешим, так и быть, собственный антропоцентризм). Да и нет стопроцентной уверенности по поводу того, что в том месте в обязательном порядке появятся планеты. Но непременно главная часть воды в этом протопланетном диске в обязательном порядке замёрзнет и станет базой, как минимум, для происхождения комет.
Сведения об данной совокупности, без сомнений, предоставляют полезнейшую данные о самых первых ступенях развития планетарных совокупностей.
Имеется, но, кое-какая трудность. На протяжении собственной работы Уотсон проанализировал ещё 29 объектов класса 0 и не нашёл около них никакой воды. Но, согласно точки зрения его сотрудников и учёного, это отнюдь не говорит об аномальности NGC 1333-IRAS 4B.
В соответствии с одному объяснению, нам как наблюдателям. Протопланетное вещество около любой звезды, концентрируясь, начинает стягиваться к экваториальной области совокупности. В итоге его делается меньше в полярных районах.
А мы можем видеть NGC 1333-IRAS 4B именно с полюса, исходя из этого и оказалось добыть более-менее вразумительные спектроскопические эти из её «внутренностей».
По второй догадке, нам опять-таки повезло. Изучая эту звезду и её среду, мы, по предположению Уотсона, можем являться свидетелями некой очень маленькой стадии развития протопланетного диска.
Да, возможно, и без того. Но у нас, в совокупности Солнечной, она в любом случае уже давно прошла.
