Около 5 миллиардов лет назад внутри огромного молекулярного облака сколлапсировала большая область, заполненная газом. В центре этого региона начало формироваться Солнце, а вокруг неё образовался протопланетный диск из газа и пыли, из которого сформировались Земля и другие планеты Солнечной системы. Мы знаем, что именно так зародилась Солнечная система, потому что наблюдали этот процесс в системах по всей Галактике. Но есть детали этого процесса, которые мы до сих пор не понимаем, например, почему в нашей системе так мало газовых планет.
У нас их всего четыре. Остальные — это скалистые миры внутренней части Солнечной системы. Кроме того, есть бесчисленные астероиды и ледяные миры Плутона и внешней части Солнечной системы. Большинство из них не содержат большого количества летучих газов, что странно, ведь в ранних протопланетных дисках газа обычно в сотни раз больше, чем пыли. Как же газовый диск превращается в планетарную систему, состоящую в основном из камней? Ответ можно найти в недавних наблюдениях за молодой системой, известной как ТЧа.
Общая идея заключается в том, что на поздней стадии формирования планет центральная звезда увеличивает свою яркость. Свет от звезды порождают ветры в диске, выдувающие из системы остатки газа. Хотя эта модель может объяснить тип наблюдаемых нами планетарных систем, непосредственно этот процесс не наблюдался. Так было до недавнего исследования.
Как давление фотонов может очистить планетарную систему от газа.
ТЧа — система, находящаяся на поздних стадиях формирования планет. Предыдущие наблюдения показали, что в её диске имеется большая пылевая брешь радиусом более 30 а.е., что говорит о том, что большая часть существовавшей там материи уже пошла в дело. Поэтому в новом исследовании команда использовала наблюдения «Уэбба» для измерения спектральных линий ионизированного аргона и неона. Это исследование — первое наблюдение за конкретной линией аргона, Ar III.
Команда сделала два основных открытия. Первое основано на уровнях энергии ионизации, которые показывают, что аргон в основном ионизируется ультрафиолетовым светом, а неон — рентгеновским излучением. Второе — оба газа быстро убегают в сторону от звезды, что видно по доплеровскому смещению спектральных линий. В совокупности эти открытия показывают, что газы являются частью звёздного ветра, движимого высокоэнергетическими фотонами.
Основываясь на наблюдениях, команда считает, что диск ТЧа каждый год теряет массу, сравнимую с массой Луны, и достаточно высокая скорость для того, чтобы очищать планетарные диски. Это согласуется с наблюдениями за планетарными системами. Хотя многие детали планетарной эволюции нам до сих пор не понятны, это исследование подтверждает нашу стандартную модель планетарной эволюции.
Источник: habr.com
