Астрономы с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб впервые измерили химический состав и физические свойства диска вокруг массивной экзопланеты CT Cha b, расположенной в 625 световых годах от Земли. Результаты опубликованы в The Astrophysical Journal Letters.
Астрономы впервые увидели, как формируются спутники массивных планет
Астрономы из Университета Цюриха и Института Карнеги в Вашингтоне с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб впервые измерили химический состав и физические свойства диска вокруг массивной экзопланеты CT Cha b, расположенной в 625 световых годах от Земли. Этот диск может быть местом формирования будущих спутников.
Художественная визуализация пылегазового диска, окружающего молодую экзопланету CT Cha b, расположенную в 625 световых годах от Земли. NASA, ESA, CSA, STScI
Диски вокруг планет давно считаются местом рождения спутников. Четыре крупнейших луны Юпитера — галилеевы спутники — сформировались из такого диска миллиарды лет назад, что подтверждается их расположением в одной плоскости. Два внешних спутника, Ганимед и Каллисто, на 50% состоят из водяного льда, но имеют каменные ядра из углерода или кремния. Наблюдая молодые системы такие как CT Cha b, ученые получают уникальную возможность увидеть сам процесс рождения спутников в реальном времени и понять, какие физические процессы управляют этим явлением.
Планета CT Cha b вращается вокруг молодой звезды возрастом всего 2 миллиона лет. Используя инфракрасный инструмент MIRI, ученые обнаружили вокруг планеты отдельный диск, который находится на расстоянии 80 миллиардов км от центральной звезды и не связан с ее аккреционным диском. Исследователям удалось выделить слабый сигнал планеты из яркого свечения звезды и проанализировать состав окружающего планету вещества.
Художественная визуализация пылегазового диска, окружающего молодую экзопланету CT Cha b, расположенную в 625 световых годах от Земли. Спектроскопические данные космического телескопа NASA Джеймс Уэбб свидетельствуют о том, что в диске содержится сырье для формирования луны: диацетилен, цианистый водород, пропин, ацетилен, этан, углекислый газ и бензол. Планета изображена в правом нижнем углу, а ее звезда-хозяин и окружающий ее околозвездный диск видны на заднем плане.
Как рождаются спутники
В диске вокруг планеты команда нашла семь углеродсодержащих молекул, включая ацетилен и бензол. Это резко контрастирует с химией диска вокруг звезды, где обнаружена вода, но нет углерода. Такое различие указывает на быструю химическую эволюцию системы всего за 2 миллиона лет.
Молекулярные карты системы CT Cha.
«Мы видим диск вокруг планета и впервые может изучить его химию. Мы не просто наблюдаем формирование лун — мы наблюдаем формирование самой планеты», — отметила соавтор исследования Сьерра Грант из Института Карнеги.
Открытие помогает понять, как формировались спутники в нашей Солнечной системе более 4 миллиардов лет назад. Исследователи планируют продолжить наблюдения подобных объектов, чтобы выяснить разнообразие физических и химических свойств дисков вокруг молодых планет.