Astronómovia objavili slnečnú sústavu s neobvykle vysokým obsahom uhlíka; mohlo by to byť v štádiu formovania skalnatých planét. FUSE agentúry NASA (Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer) a Hubble zistili, že plyn okolo hviezdy celkom zodpovedá zloženiu našej vlastnej slnečnej sústavy. Intenzívne žiarenie hviezd by malo tento plyn odvádzať preč, ale ionizované atómy uhlíka pôsobia ako brzda, aby ho udržali.
Astronómovia zistili neobvykle vysoké množstvá uhlíka, ktoré sú základom všetkého pozemského života, v detskej slnečnej sústave okolo hviezdy Beta Pictoris v blízkosti, vzdialenej 63 svetelných rokov. "Celé roky sme sa pozerali na túto skorú formujúcu sa slnečnú sústavu ako na systém, ktorý by mohol prechádzať rovnakými procesmi, aké robil náš vlastný slnečný systém, keď sa tvorili skalné planéty vrátane Zeme," uviedol hlavný autor Aki Roberge, ktorý začal výskum na Carnegieho oddelení suchozemského magnetizmu. „Dostali sme veľké prekvapenie - je oveľa viac uhlíka, ako sme očakávali. Deje sa niečo veľmi odlišné. “ Výskum, publikovaný 8. júna 2006, Nature, naznačuje, že asteroidy alebo kométy bohaté na uhlík, na rozdiel od iných v našej vlastnej slnečnej sústave, sa vyparili, alebo že telá vylučujúce druhy obsahujúce uhlík, napríklad metán, prispievajú k zvláštnemu prebytku uhlíka. ,
Prašné plynné disky okolo hviezd sú rodiskom planetárnych systémov. Výskumníčka Carnegie Alycia Weinberger, spoluautorka štúdie, vysvetľuje: „Keďže nemôžeme pozorovať našu vlastnú slnečnú sústavu, ako tomu bolo pred 4,5 miliardami rokov, pozeráme sa na mladé hviezdy, aby sme sa dozvedeli o vývoji diskov tvoriacich planéty. Nakoniec chceme pochopiť prostredie a procesy okolo ostatných hviezd, ktoré vedú k vzostupu života. “
Nový výskum umožnil FUSE - ďalekohľad ultrafialového spektroskopického prieskumníka NASA - a údaje z obrazového spektrografu Hubble Space Telescope. Beta Pictoris má takmer dvojnásobok hmotnosti nášho Slnka a je medzi 8 a 20 miliónmi rokov. Predchádzajúce štúdie naznačili, že plyn okolo hviezdy mal zloženie prvkov veľmi podobných zložkám v našej vlastnej slnečnej sústave. Nové merania označujú „najkompletnejší súpis plynu v akomkoľvek disku s troskami“ a môžu radikálne zmeniť obrázok.
"Astronómovia sa už nejakú dobu zmätili samotnou existenciou plynného disku," poznamenal Roberge. "Žiarenie hviezdy by malo odfúknuť plyn, takže by sme nemali byť schopní vidieť plyn obiehajúci okolo hviezdy." Dlho sa myslelo, že možno existuje skrytá hmota plynu, možno vodík, ktorý brzdil odtok, rovnako ako voda spomaľuje plavca. Teraz sa autori domnievajú, že záhadným brzdiacim materiálom je ionizovaný uhlík (atómy, ktoré stratili elektrón, čím im poskytli čistý kladný náboj). Ióny sa navzájom priťahujú a odpudzujú vďaka elektrostatickej sile. Uhlík nie je odfúknutý od hviezdy, takže pozorovaný ionizovaný uhlík je veľmi dobrý pri spomaľovaní ostatných plynných iónov.
Údaje však neodpovedajú, je to, čo na prvom mieste kladie uhlík. Astronómovia porovnali elementárne zloženie plynu so zložením prachu z Halleyho kométy, veľmi starého typu meteoritu a elementárnych hojností nášho Slnka. "To sa vôbec nezhodovalo," poznamenala Roberge.
Prekvapivo bohatý na uhlík ukazuje dvoma možnými smermi. Asteroidy a kométy obiehajúce okolo Beta Pictoris môžu obsahovať veľké množstvo materiálu bohatého na uhlík, ako je grafit a metán. Planéty, ktoré sa vytvorili z takýchto telies, by sa veľmi líšili od planét v slnečnej sústave a mohli by mať atmosféru bohatú na metán, napríklad Titan, saturnský mesiac. Alebo asteroidy a kométy Beta Pictoris môžu byť rovnako ako tie v našej slnečnej sústave, keď boli mladé. V tom čase mohli obsahovať oveľa viac organického materiálu, ako sa dnes javí asteroidy a kométy. Ak áno, do počiatočnej Zeme bolo doručených viac stavebných blokov života, ako sa pôvodne predpokladalo.
Weinberger v komentári toho, ako zistiť, odkiaľ uhlík vznikol, uviedol: „Ak by sme dokázali zistiť, aký je prach bohatý na uhlík v blízkosti hviezdy, čo je možné v prípade budúcich veľkých infračervených teleskopov, mohli by sme zistiť, či je prach hodnoverný. zdroj uhlíka. “ Pri rozpadu planéty sa vytvoria všetky prvky nájdené v meteoritoch, takže prach sa bude zhodovať s prachom meteoritu. Tieto kolízie sa takmer určite dejú v časti disku Beta Pictoris neďaleko hviezdy. Ľadové telá, celkom ďaleko od hviezdy, mohli stratiť prchavý metán, ale nie vodu. A to obohatilo disk uhlíkom a vodíkom.
Sú systémy ako Beta Pictoris bežné alebo zriedkavé? Tieto informácie by vedcom pomohli lepšie porozumieť dôsledkom súčasnej práce. Beta Pictoris je zďaleka najlepšie študovaný disk svojho druhu a jediný, v ktorom bol plyn pozorovaný v takomto detaile. Táto situácia bude pravdepodobne pretrvávať až do príchodu budúceho ultrafialového kozmického ďalekohľadu alebo veľkých pozemných ďalekohľadov fungujúcich pri rádiových vlnových dĺžkach, ako je napríklad Atacama Large Millimeter Array, ktorá sa má dokončiť v roku 2012.
Pôvodný zdroj: Carnegie News Release
