Учёные обнаружили признаки комет у молодой звезды и нашли возможный механизм доставки воды к формирующимся планетам
Астрономы из Лундского университета обнаружили признаки экзокомет — комет в другой планетной системе — вокруг молодой звезды PDS 70. Наблюдения указывают, что такие объекты могут переносить воду из холодных внешних областей системы во внутреннюю часть, где формируются планеты.
Система PDS 70 находится примерно в 370 световых годах от Земли и имеет возраст чуть более 5 миллионов лет. Вокруг звезды, которая немного холоднее Солнца, уже обнаружены как минимум две газовые планеты-гиганта. Водяной пар вблизи звезды впервые обнаружили ещё в 2023 году.
Теперь исследователи проанализировали наблюдения PDS 70, полученные в 2018 году, и обнаружили изменения содержания натрия в газе перед звездой. Натрий двигался относительно звезды со скоростью несколько километров в секунду, а его след то появлялся, то исчезал в течение нескольких ночей. Такая картина соответствует сценарию, при котором кометы периодически проходят перед звездой.
Когда комета приближается к звезде, её поверхность нагревается, а лёд непосредственно превращается в газ. Этот процесс называется сублимацией. Выделившийся газ может оставлять характерный след в спектре света звезды, что позволяет обнаруживать кометы даже на огромном расстоянии.
Учёные также смоделировали орбиты предполагаемых объектов. Расчёты показали, что гравитация газовых гигантов способна изменять траектории комет во внешних областях системы и направлять их к звезде. Это особенно важно для доставки воды: кометы формируются в холодных регионах, где вода может существовать в виде льда, а при перемещении внутрь системы они способны переносить воду и другие летучие вещества туда, где образуются планеты.
Подобный механизм мог работать и в ранней Солнечной системе. Одним из возможных источников воды на молодой Земле могли быть богатые водой астероиды и кометы, однако точное происхождение земных запасов воды до сих пор остаётся нерешённым вопросом. PDS 70 предоставляет возможность наблюдать потенциально похожий процесс непосредственно в молодой планетной системе.
Исследователи отмечают, что будущие наблюдения смогут дать более полную картину происходящего в PDS 70. После ввода в эксплуатацию строящегося в Чили Чрезвычайно Большого телескопа астрономы рассчитывают выяснить, есть ли в системе дополнительные планеты, и точнее определить, как вода и другие вещества переносятся к формирующимся мирам.
Исследование в журнале Nature Communications.