Космическият телескоп "Джеймс Уеб" на НАСА направи първото по рода си директно измерване на химическия състав на диск около далечна екзопланета, разкривайки активна "фабрика за луни" в действие.
Както съобщи екипът на мисията Webb на НАСА, телескопът е заснел диск от прах и газ, богат на въглерод, който обгръща планетата CT Cha b, намираща се на около 625 светлинни години от Земята. Въпреки че в данните все още не са открити оформени луни, средата служи като перфектна "строителна площадка" и ни дава безценен поглед върху това как се раждат естествените спътници.

Резултатите, публикувани в научното списание The Astrophysical Journal Letters, са пробив в разбирането ни за това как се формират планетните системи.

Химическа мистерия в млада система
Системата, в която се намира CT Cha b, е изключително млада – нейната звезда-домакин е само на 2 милиона години (за сравнение, нашето Слънце е на над 4,5 милиарда години). Самата планета, CT Cha b, не е подобна на Земята; тя е огромен газов гигант, "Супер-Юпитер", или дори неуспяла звезда, известна като кафяво джудже.

Най-голямата изненада идва от химията. За да проучи CT Cha b, "Джеймс Уеб" използва своя инструмент за средна инфрачервена светлина (MIRI). Проблемът е, че слабата светлина на планетата лесно се губи в ослепителния блясък на нейната звезда-домакин. Използвайки усъвършенствани техники за "висококонтрастно изобразяване", учените успяват да изолират светлината на планетата и нейния диск.
"Видяхме молекули на мястото на планетата и знаехме, че там има нещо, което си струва да се проучи. Наистина се изискваше много постоянство", казва Сиера Грант от научния институт "Карнеги" във Вашингтон.
Резултатът е шокиращ: екипът идентифицира седем молекули на основата на въглерод в диска на планетата, включително ацетилен (C2H2) и бензен (C6H6). Този силен въглероден подпис е в пълен контраст с химията на диска на звездата, където има вода, но въглеродът липсва.

"Виждаме как се строи планетата"
Тази химическа разлика е фундаментално откритие. Тя показва, че планетите могат да се формират със състав, драстично различен от този на тяхната звезда-домакин.

Въглеродът е основният градивен елемент на живота, какъвто го познаваме. Откриването му в изобилие в диск, където се раждат луни, предполага, че е възможно да се образуват светове, богати на органични материали – подобни на някои от луните в нашата Слънчева система.

"Ние не просто ставаме свидетели на формирането на луни – ние ставаме свидетели и на формирането на самата планета", казва съавторът на изследването Сиера Грант.

"Виждаме какъв материал се натрупва, за да изгради планетата и луните", добавя водещият автор Габриеле Куньо от университета в Цюрих.

Учените отдавна вярват, че четирите големи луни на Юпитер – Йо, Европа, Ганимед и Калисто – са се образували в подобен диск около младия Юпитер преди милиарди години. Двете външни луни, Ганимед и Калисто, са съставени от около 50% воден лед, но вероятно съдържат и скалисти ядра, богати на елементи като въглерод.

"Искаме да разберем как са се образували луните в нашата Слънчева система. Това означава, че трябва да гледаме други системи, които все още се изграждат", казва Куньо. "Как се появяват тези луни? Какви са техните съставки? Какви физични процеси се случват? Webb ни позволява да станем свидетели на драмата на формирането на луни... за първи път."