Используя специальный метод, астрономы хотят открыть тайны образования планет. Теперь они были найдены у газового гиганта, который был открыт аспирантом всего два года назад. Научный журнал Вестник науки предлагает вам опубликовать у себя научную статью.
Когда планеты возникают вокруг молодых звезд, то в прямом смысле этого слова все идет кругом. Вокруг звезды гравитация накопила непрозрачные диски материи. Здесь газ и пыль кружатся, пока эти крошечные частицы не объединятся мощными силами, и сначала возникают небольшие, затем все большие комки и куски, как в кастрюле соуса, которую вы не перемешиваете достаточно быстро. В какой-то момент в диске таким образом возникли планеты: вероятно так было и в нашей солнечной системе.
С возникновением планет туда же закладываются и химические предпосылки. Но кое-что по этому поводу до сих пор не выяснено. Но теперь исследователи сделали шаг вперед. Впервые они смогли обнаружить различные изотопы углерода в газовой оболочке экзопланеты, т.е. планеты за пределами нашей солнечной системы. Как сообщили в Институте астрономии Макса Планка в Гейдельберге, международная команда ученых во главе с Игнасом Снелленом из Лейденского университета в Нидерландах обнаружила необычно высокое содержание углерода 13 в атмосфере газовой планеты, расположенной приблизительно в 300 световых годах в созвездии Муха.
Газовый гигант под названием TYC 8998-760-1 b, обнаруженный аспирантом всего два года назад, описывается исследователями в научном журнале Nature как своего рода «супер-Юпитер». Дело в том, что он имеет примерно 14-кратную массу нашего Юпитера, но при этом почти в два раза больше. Различение различных изотопов в его атмосфере стало возможным по той причине, что его излучение поглощалось в несколько разных цветах. Эти спектрографические анализы, которые раскрывают что-то о химическом составе планеты и ее атмосфере, ученые сделали с использованием так называемого «очень большого телескопа» Eso (Европейская южная обсерватория) в Чили.
По итогам измерений было установлено, что изотоп углерода 13 встречается в оболочке далекого газового гиганта примерно в 2 раза чаще, чем в Солнечной системе. На основании этого командой ученых был сделан вывод, что планета возникла на гораздо большем расстоянии от своей материнской звезды. Она вращается вокруг него на расстоянии, примерно равном 150-кратному расстоянию Земли до Солнца.
Именно здесь вступают в игру сложные процессы формирования планет: таким образом, ученые предполагают, что углерод-13, возможно, накапливался в виде льда, содержащего окись углерода. Однако он замерзает только с определенного расстояния от так называемых протопланетных пылевых и газовых дисков, которые вращаются вокруг молодых звезд, а затем образуют их планетные системы.
По словам участников исследования, планеты Солнечной системы возникли в пределах этой границы, также известной как СО-снежная линия. Она проходит немного за пределами орбиты нашего Нептуна. Это может объяснить, почему они собрали гораздо меньше льда с высоким содержанием углерода-13, чем большой супер-Юпитер, который имеет более высокое соотношение изотопов.
В природе встречаются три изотопа углерода, 12C, 13C, 14C. Эти химические различия мало что изменяют в свойствах углерода. Тем не менее, изотопы образуются по-разному и поэтому они часто по-разному реагируют на условия окружающей их среды.
Это делает их идеальными показателями для исследований в различных областях, таких как обнаружение сердечно-сосудистых заболеваний, археологическое датирование возраста с помощью метода C14 или изучение изменения климата. Теперь изотопы могут дать новые результаты и при исследовании планет. «Ожидание заключается в том, что изотопы будут продолжать помогать понять, как именно, где и когда в будущем возникнут планеты. Этот результат – только начало», утверждает Игнас Снеллен.
