Ett internationellt team av astrofysiker har studerat de första spektraldata på protoplanetära skivor.
Forskare analyserade förhållanden i internaområden på sådana skivor där steniga exoplaneter förväntas bildas. De första resultaten, som presenteras i två artiklar, visar mångfalden av regioner som bildar steniga planeter. Skivorna sträcker sig från miljöer rika på kolhaltiga föreningar till agglomerat som innehåller koldioxid och spår av vatten.
Liksom fingeravtryck, olika kemikalierämnen skapar unika, identifierbara markörer i infraröda spektra som samlats in av rymdteleskopet James Webb. Forskarna använder dessa data för att bestämma den kemiska sammansättningen av de områden som studeras, i detta fall protoplanetära skivor.
Analys av spektrumet av den protoplanetära skivan av stjärnan GW Lup. Bild: S. Grant et al., MPIA
Ett av studieområdena ärvarm inre skiva av en ung lågmassastjärna GW Lup. Analysen visade att detta är ett "torrt" område, där det nästan inte finns några vattenmolekyler. Därmed fann forskarna molekyler som innehåller kol och syre, samt, för första gången i en protoplanetär skiva, en sällsynt version av koldioxidmolekylen som innehåller en tung isotop av kol. Bristen på vatten kan förklara tomrummet runt den centrala stjärnan, en region som saknar gas, konstaterar forskarna.
Analys av spektrumet av den protoplanetära skivan av stjärnan J160532. Bild: S. Grant et al., MPIA
I spektrumet av en annan protoplanetarisk skiva,kring lågmassastjärnan J160532 har forskare upptäckt varm vätgas och väte-kolföreningar med en temperatur på cirka 230 ° C. Den starkaste spektrala signalen kommer från heta acetylenmolekyler, som var och en består av två kolatomer och två väteatomer.
Andra inte mindre varma organiska gaserMolekylerna är diacetylen och bensen, som först upptäcktes i en protoplanetär skiva, och troligen även metan. Analys visar att denna skiva innehåller mer kol än syre. En sådan blandning av kemisk sammansättning kan också påverka de planetariska atmosfärer som bildas där.
Forskare noterar att även den förstaresultaten av analysen säger att "James Webb" "öppnar en guldålder inom astronomi." Framtida forskning kommer att hjälpa till att lära sig mer om förutsättningarna för bildning av planeter och hitta de där liv kan existera.
Läs mer:
"Hav" av kvarkar inuti en proton: vad består en elementarpartikel av
Titta på kartan över Mars med högsta upplösning: 110 000 bildrutor och 5,7 biljoner pixlar
Forskare har studerat ett ultraljust föremål som bryter mot fysikens lag
På omslaget: en konstnärlig illustration av mångfalden av molekyler i en protoplanetarisk skiva. Bild: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) / MPIA