Неочікуване відкриття у віддаленому світі: теорії формування планет можуть виявитися хибними (фото)

Вчені вважають, що основні теорії, які пояснюють формування планет, можуть бути невірними. Астрономи дослідили планету за межами Сонячної системи, яка ще формуються, і з'ясували, що її хімічний склад не повністю відповідає складу протопланетного диска, з якого вона утворилася. Це відкриття кидає виклик стандартним моделям формування планет. Дослідження опубліковане в журналі Astrophysical Journal Letters, пише Live Science.

Астрономи проводили спостереження за планетою PDS 70b, яка приблизно в 3 рази більша за Юпітер, і знаходиться на відстані 400 світлових років від Землі. Ця планета, як і ще один світ поруч із нею, PDS 70с, все ще формуються і накопичують масу за рахунок матеріалу з протопланетного диска, що оточує зірку і складається з пилу та газу. За словами вчених, ця система надає унікальну можливість вивчити взаємозв'язок між зароджуючимися планетами та протопланетним диском, з якого вони виникли.

Вчені вважають, що повне формування планети PDS 70b завершиться приблизно через 5 млн років, коли вона набере остаточну масу.

Автори дослідження провели вивчення хімічного складу атмосфери молодої планети, зокрема їх цікавило вміст монооксиду вуглецю та води. Ця інформація необхідна для того, щоб з'ясувати, скільки вуглецю та кисню міститься в атмосфері планети. Ці два хімічні елементи є найпоширенішими у Всесвіті після водню та гелію.

Спостереження показали, що в атмосфері планети PDS 70b міститься значно менше вуглецю та кисню, ніж очікувалося. І хімічний склад планети відрізняється від складу протопланетного диска. За словами вчених, це відкриття їх здивувало, і воно показує, що нинішні моделі формування планет є занадто спрощеними.

Зараз вчені вважають, що всі планети виникають, коли частинки в протопланетному диску стикаються і зливаються, що врешті-решт за рахунок накопичення маси призводить до утворення великих об'єктів. Якщо цей процес є універсальним, то планети повинні мати схожий хімічний склад, що й протопланетні диски.

Вчені запропонували два варіанти, які можуть пояснити невідповідність у хімічному складі PDS 70b та протопланетного диска. По-перше, планета могла отримати більшу частину свого вуглецю та кисню не безпосередньо з газу в протопланетному диску, а з твердого матеріалу, такого як лід і пил, який містив вуглець і кисень. Спостереження за іншими планетними системами показують, що такий процес можливий і може впливати на хімічний склад молодих планет.

Якщо це сталося під час формування PDS 70b, то, за словами вчених, не тільки газ, але й тверді компоненти протопланетного диска відіграють велику роль у створенні певного хімічного складу планет. З іншого боку, як кажуть вчені, вуглець міг потрапити в протопланетний диск відносно недавно, як передбачають інші моделі формування планет.

Поки що даних недостатньо, щоб сказати, який з двох варіантів є найбільш імовірним. Вчені хочуть провести спостереження за сусідньою планетою PDS 70c, що може вирішити цю загадку. Водночас астрономи зазначають, що потрібно виявити більше подібних планетних систем, щоб краще зрозуміти, як насправді формуються планети.