Неожиданное открытие в отдаленной галактике: теории о формировании планет могут оказаться ошибочными (фото)

Исследователи полагают, что основные теории, объясняющие процесс формирования планет, могут оказаться ошибочными. Астрономы провели изучение экзопланеты, находящейся вне Солнечной системы и все еще находящейся на стадии формирования, и обнаружили, что ее химический состав не полностью совпадает с составом протопланетного диска, из которого она возникла. Это открытие ставит под сомнение традиционные модели формирования планет. Результаты исследования опубликованы в журнале Astrophysical Journal Letters, сообщает Live Science.

Астрономы наблюдали за планетой PDS 70b, которая примерно в три раза больше Юпитера и расположена на расстоянии 400 световых лет от Земли. Эта планета, наряду с находящейся рядом PDS 70c, продолжает формироваться и накапливать массу за счет материала из протопланетного диска, окружавшего звезду и состоящего из пыли и газа. По словам ученых, данная система предоставляет уникальную возможность изучить взаимосвязь между развивающимися планетами и протопланетным диском, из которого они образовались.

Исследователи считают, что окончательное формирование планеты PDS 70b завершится примерно через 5 миллионов лет, когда она достигнет своей финальной массы.

Авторы исследования провели анализ химического состава атмосферы молодой планеты, уделяя особое внимание содержанию монооксида углерода и воды. Эти данные необходимы для определения количества углерода и кислорода в атмосфере планеты. Эти два химических элемента являются наиболее распространенными во Вселенной после водорода и гелия.

Наблюдения показали, что в атмосфере планеты PDS 70b содержится значительно меньше углерода и кислорода, чем ожидалось. Химический состав планеты также отличается от состава протопланетного диска. Ученые отметили, что это открытие стало для них неожиданным и указывает на то, что существующие модели формирования планет слишком упрощены.

В настоящее время исследователи полагают, что планеты образуются, когда частицы в протопланетном диске сталкиваются и слипаются, что в конечном итоге приводит к образованию крупных объектов за счет накопления массы. Если этот процесс действительно универсален, то планеты должны иметь схожий химический состав с протопланетными дисками.

Ученые выдвинули два предположения, которые могут объяснить различия в химическом составе PDS 70b и протопланетного диска. Во-первых, планета могла получить большую часть своего углерода и кислорода не непосредственно из газа в протопланетном диске, а из твердого материала, такого как лед и пыль, содержащие углерод и кислород. Наблюдения за другими планетными системами показывают, что такой процесс возможен и может оказывать влияние на химический состав молодых планет.

Если это действительно имело место при формировании PDS 70b, то, по словам ученых, не только газ, но и твердые компоненты протопланетного диска играют значительную роль в формировании определенного химического состава планет. С другой стороны, как отмечают исследователи, углерод мог попасть в протопланетный диск относительно недавно, как это предполагают другие модели формирования планет.

На данный момент недостаточно данных, чтобы определить, какой из двух вариантов наиболее вероятен. Ученые планируют наблюдать за соседней планетой PDS 70c, что может помочь разрешить эту загадку. В то же время астрономы подчеркивают необходимость обнаружения большего количества подобных планетных систем для лучшего понимания процесса формирования планет.