В протопланетном диске звезды оказалось втрое больше воды, чем во всех земных океанах
Международная команда астрофизиков впервые смогла составить карту распределения воды в той части протопланетного диска молодой звезды, внутри которой образуются планеты. Эти данные помогут понять, какую роль водяной пар играет в формировании «строительных блоков» планет.
Вода — важнейший компонент жизни на Земле, ее можно найти в каждой клетке человеческого организма. Ученые полагают, что она играет значительную роль и в формировании планет, но какую именно, долгое время оставалось неясным.
Команда астрофизиков из Европы и США приблизилась к ответу на этот вопрос. Ученые впервые смогли составить карту распределения воды в протопланетном диске — в газовом диске вокруг молодой звезды, из которого затем появляются планеты. Иными словами, узнали, сколько воды там содержится. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Объектом исследования астрофизиков стал массивный и яркий протопланетный диск, окружающий солнцеподобную звезду HL Тельца в одноименном созвездии, расположенную в 450 световых лет от Земли. Ранее исследователи обнаружили по эмиссионным линиям, что в диске находится некое скопление в виде сгустков горячего газа и крупных скалистых объектов. Это позволило предположить, что вблизи звезды идет активное формирование планетной системы. Дальнейшие наблюдения показали наличие там как минимум одной экзопланеты.
В новом исследовании ученые впервые детально изучили структуры этого протопланетного диска с помощью комплекса наземных радиотелескопов ALMA, расположенного в чилийской пустыне Атакаме. Полученные снимки и данные неожиданно указали на присутствие огромных запасов водяного пара в некоторых областях этого диска, а именно в пределах 17 астрономических единиц от HL Тельца.
Чувствительность ALMA, позволяющая отслеживать движение даже самых холодных молекул газов, помогла астрофизикам «взвесить» этот водяной пар. Его общая масса превысила совокупную массу всех океанов Земли как минимум в 3,7 раза.
«Это открытие не просто приближает нас к тому, чтобы окончательно понять, как формируются планеты, это еще и большое достижение для ALMA. Для наземных телескопов различить молекулы воды на таких невероятных расстояниях довольно сложно из-за воздействия земной атмосферы. На сегодняшний день ALMA — единственный наземный инструмент, который может справиться с этой задачей», — объяснил Ваутер Влеммингс (Wouter Vlemmings), один из авторов работы.
Результаты исследования показали, что большая часть запасов водяного пара сосредоточена в трех кольцеобразных бороздках протопланетного диска, которые, как полагают ученые, появились по мере образования планет. На основе этого вывода ученые предположили, что планеты начинают накапливать воду из окружающей их среды еще на стадии формирования.
Если это так, то водяной пар может влиять на химический состав планет, вероятно, он играет важную роль в формировании частиц, из которых затем возникают эти объекты. Одно из предположений — водяной пар осаждается на поверхности зерен пыли и превращается в лед, дальше зерна постепенно слипаются и образуются более крупные частицы твердой материи, из которых затем «лепится» планета.
В любом случае это гипотеза, которую еще предстоит проверить более чувствительными инструментами. В частности, авторы работы надеются детальнее исследовать протопланетный диск HL Тельца с помощью Чрезвычайно большого телескопа — наземной астрономической обсерватории, которую сейчас строят на горе Армасонес в Чили. Главным инструментом обсерватории станет телескоп с сегментным зеркалом диаметром в 39,3 метра, состоящий из 798 шестиугольных сегментов диаметром 1,4 метра каждый.
Отметим, что открытие воды в протопланетном диске HL Тельца, которое сделала команда европейских и американских астрофизиков, не первое в своем роде. В июле 2023 года исследователи из Германии и США с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» обнаружили водяной пар в протопланетном диске звезды PDS 70, расположенной от Земли на расстоянии 370 световых лет. Но тогда ученые не смогли измерить массу водяного пара.
Telegram 
Дзен 
VK Физтехи разработали стохастический вариант метода Франк—Вульфа для моделирования равновесного распределения транспортных потоков. Особенность нового подхода — использование случайных фрагментов из большого массива данных — ускоряет вычисления, при этом в экспериментах метод показывает качество решения, сопоставимое с классическими алгоритмами.
Наша планета имеет шансы уцелеть во время превращения Солнца в красного гиганта и избежать полного уничтожения в термоядерном пекле. Финальная судьба Земли определится хрупким балансом между гравитационным притяжением раздувающегося светила и потерей им своей массы, из-за которой хватка звезды ослабнет и позволит планете отодвинуться на более безопасную орбиту.
Во время эксперимента с новорожденными исследователи заметили, что мозг детей способен сопоставлять количество объектов в разных «каналах» восприятия. Он реагировал по-разному на информацию о количестве, которая подавалась через слух и изображения. Это говорит о том, что человек уже рождается с базовой системой «обработки численности», то есть мозг может оценивать количество элементов еще до того, как ребенок начинает говорить или осваивать счет.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии