Et internationalt hold af astrofysikere har undersøgt de første spektrale data på protoplanetariske diske.
Forskere analyserede forhold i interneområder af sådanne skiver, hvor stenede exoplaneter forventes at dannes. De første resultater, præsenteret i to artikler, demonstrerer mangfoldigheden af klippeplanetdannelsesregioner. Skiverne spænder fra miljøer rige på kulholdige forbindelser til agglomerater, der indeholder kuldioxid og spor af vand.
Ligesom fingeraftryk, forskellige kemikalierstoffer skaber unikke, identificerbare markører i infrarøde spektre indsamlet af James Webb Space Telescope. Forskerne bruger disse data til at bestemme den kemiske sammensætning af de områder, der undersøges, i dette tilfælde protoplanetariske diske.
Analyse af spektret af den protoplanetariske skive af stjernen GW Lup. Billede: S. Grant et al., MPIA
Et af studieområderne ervarm indre skive af en ung lavmassestjerne GW Lup. Analysen viste, at der er tale om et "tørt" område, hvor der næsten ikke er nogen vandmolekyler. Derved fandt forskerne molekyler indeholdende kulstof og ilt samt for første gang i en protoplanetarisk skive en sjælden version af kuldioxidmolekylet indeholdende en tung isotop af kulstof. Manglen på vand kunne forklare tomrummet omkring den centrale stjerne, et område uden gas, bemærker forskerne.
Analyse af spektret af den protoplanetariske skive af stjernen J160532. Billede: S. Grant et al., MPIA
I spektret af en anden protoplanetarisk skive,omkring lavmassestjernen J160532 har forskere opdaget varm brintgas og hydrogen-carbonforbindelser med en temperatur på omkring 230 °C. Det stærkeste spektrale signal kommer fra varme acetylenmolekyler, der hver består af to carbonatomer og to hydrogenatomer.
Andre ikke mindre varme organiske gasserMolekylerne er diacetylen og benzen, først opdaget i en protoplanetarisk skive, og sandsynligvis også metan. Analyse viser, at denne skive indeholder mere kulstof end ilt. En sådan blanding af kemisk sammensætning kunne også påvirke de planetariske atmosfærer, der dannes der.
Forskere bemærker, at selv den førsteresultaterne af analysen siger, at "James Webb" "åbner en guldalder inden for astronomi." Fremtidig forskning vil hjælpe med at lære mere om betingelserne for dannelsen af planeter og finde dem, hvorpå der kan eksistere liv.
Læs mere:
"Hav" af kvarker inde i én proton: hvad består en elementær partikel af
Se på det højeste opløsningskort over Mars: 110.000 billeder og 5,7 billioner pixels
Forskere har studeret et ultralys objekt, der overtræder fysikkens lov
På omslaget: en kunstnerisk illustration af mangfoldigheden af molekyler i en protoplanetarisk skive. Billede: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) / MPIA