Космический телескоп Джеймса Уэбба раскрывает тайну кометных кристаллов.
Некоторые из наиболее удалённых комет Солнечной системы могут вызывать недоумение. Многие из них содержат кристаллические силикаты, которые образуются только после воздействия высоких температур, что не имеет особого смысла для астрономов. Эти кометы большую часть времени проводят в чрезвычайно холодном Облаке Оорта и поясе Койпера, при температурах, в среднем равных −450 градусам по Фаренгейту. Так почему же там присутствуют силикаты, связанные с теплом?
После многих лет предположений учёные, наконец, считают, что они разобрались в загадке кристаллов благодаря новым снимкам, полученным с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) НАСА. Их объяснение, опубликованное на этой неделе в журнале Nature, указывает, что ответ находится рядом с далёкой молодой звездой, примерно такого же размера, как наше Солнце.
EC 53 — это лишь одна из тысяч протозвёзд, формирующихся в туманности Серпентин на расстоянии около 1300 световых лет от Земли. Как и многие другие, EC 53 окружена чрезвычайно горячей пылью и газом — именно такой средой, которая способна создавать кристаллические силикаты. Она также отличается непостоянством. Примерно через 18 месяцев относительного спокойствия протозвезда начинает примерно 100-дневный период активного поглощения окружающих пылевых облаков. Тем временем струи исходящего вещества выбрасывают часть этого материала к краям её протопланетного диска.
Нацелив прибор JWST для работы в среднем инфракрасном диапазоне (MIRI) на протозвезду, астрономы идентифицировали и нанесли на карту расположение определённых материалов во время активных и неактивных циклов EC 53. Вскоре они заметили, что кристаллические силикаты, такие как форстерит и энстатит, не остаются вблизи места своего звёздного рождения. Чон-Ын Ли, соавтор исследования и астроном из Сеульского национального университета в Южной Корее, теперь считает, что EC 53 и подобные ей протозвёзды выбрасывают вновь созданные силикаты в глубокий космос во время таких приёмов пищи.
Эта иллюстрация представляет половину диска газа и пыли, окружающего протозвезду EC 53. Звёздные вспышки периодически образуют кристаллические силикаты, которые выбрасываются вверх и к краям системы, где могут в конечном итоге образоваться кометы и другие ледяные каменистые тела. (Источник: NASA, ESA, CSA, Элизабет Уитли (STScI))
«Слоистые выбросы EC 53 могут поднимать эти вновь образованные кристаллические силикаты и переносить их наружу, как будто они находятся на космическом шоссе», — объяснила Ли. «Уэбб не только показал нам, какие именно типы силикатов находятся в пыли вблизи звезды, но и где они находятся как до, так и во время вспышки».
Дуг Джонстон, соавтор исследования и главный научный сотрудник Национального исследовательского совета Канады, добавил: «Даже для учёного для меня удивительно, что мы можем найти конкретные силикаты в космосе, в том числе форстерит и энстатит вблизи EC 53. Это обычные минералы на Земле. Основной компонент нашей планеты — силикат».
Пока EC 53 формировалась в течение миллионов лет, протозвезда ещё далека от завершения. Ли, Джонстон и их коллеги считают, что протозвезда может оставаться окружённой пылевым облаком ещё 100 000 лет. Всё это время крошечные камни и обломки должны продолжать сталкиваться и сливаться, образуя строительные блоки будущих газовых и земных планет. В конце концов, из EC 53 возникнет новая звёздная система, подобная той, что вращается вокруг Солнца — и выброшенные ею силикаты вполне могут быть на пути к своим кометам.