Телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил лёд, который старше звезды, вокруг которой он обращается
С помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» исследователи установили, что лёд в пылевом диске вокруг звезды Бета Живописца, вероятнее всего, образовался в межзвёздной среде ещё до формирования планет. Результаты опубликованы в журнале Science.
Астрономы с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» обнаружили в системе молодой звезды Бета Живописца, расположенной примерно в 64 световых годах от Земли, водяной лёд, который, скорее всего, старше самой звезды. Исследование опубликовано в научном журнале Science. Оно важно тем, что указывает: первичный межзвёздный лёд может быть распространённым компонентом планетных систем, в том числе тех, где способны формироваться богатые водой миры.
Аморфный лёд
Учёные изучили структуру льда по его спектру. Кристаллический лёд даёт резкий пик в спектре чуть выше 3 микрометров, но у Беты Живописца этого пика не было. Лёд почти полностью аморфный — неупорядоченное, стеклоподобное твёрдое вещество, которое образуется, когда вода замерзает очень быстро и при очень низкой температуре. По оценке команды, кристаллического льда в системе менее 7 процентов, что отчасти неожиданно: модели предсказывали, что лёд в пылевых дисках должен быть преимущественно кристаллическим.
Чтобы лёд оставался аморфным, он должен быть холоднее примерно 100 кельвинов, то есть минус 173 градусов Цельсия. Иначе что-то должно постоянно разрушать его кристаллическую структуру, например высокоэнергетический ультрафиолет, космические лучи или частицы, летящие от звезды. Исследователи пришли к выводу, что лёд, скорее всего, образовался в межзвёздной среде задолго до того, как начали формироваться планеты Беты Живописца.
Постоянные столкновения
Оставался вопрос, как ледяные частицы оказались так равномерно распределены по диску. Команда считает, что для этого нужны частые столкновения планетезималей. Каждое столкновение высвобождало бы свежую ледяную пыль, в том числе лёд, который был скрыт и защищён в глубине сталкивающихся тел, восполняя то, что разрушает излучение звезды. Более ранние инфракрасные снимки показали в юго-западном рукаве диска изогнутую асимметричную полосу пыли, предположительно остаток мощного столкновения. Новые результаты поддерживают идею, что угарный газ в диске образуется при столкновениях ледяных тел.
Учёные не смогли точно определить количество кристаллического льда и исключить наличие в смеси других молекул.
