Międzynarodowy zespół astronomów zaobserwował formowanie się pierwszych krystalicznych minerałów w dysku protoplanetarnym młodej gwiazdy HOPS-315, oddalonej o około 1300 lat świetlnych od Ziemi. Gwiazda ta, otoczona gęstym dyskiem gazu i pyłu, stanowi klasyczny przykład miejsca, w którym mogą powstać planety. Takie dyski nie są rzadkością, ale po raz pierwszy udało się uchwycić tak wczesny etap przemiany gazu w stałe ciała – moment narodzin surowca, z którego w ciągu najbliższych kilku milionów lat zaczną formować się przyszłe planety.
Dzięki badaniom spektroskopowym wykonanym za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba naukowcom udało się wykryć w otoczeniu gwiazdy obecność gazowego tlenku krzemu (SiO) – kluczowego składnika mineralnego – oraz jego formę krystaliczną, co świadczy o rozpoczęciu procesu kondensacji w wysokich temperaturach. Tego typu krystaliczne minerały, które powstają w ekstremalnie wysokich temperaturach, stanowią tak naprawdę pierwsze stałe komponenty, z których rozpoczyna się historia wszystkich znanych układów planetarnych w przestrzeni kosmicznej.
Czytaj także: Tak rodzą się olbrzymy. Najnowsze zdjęcie przedstawia narodziny młodego Jowisza
Kolejnym krokiem było ustalenie, gdzie dokładnie dochodzi do tych przemian. Obserwacje wykonane za pomocą ALMA pozwoliły na precyzyjne zlokalizowanie miejsca powstawania minerałów – zwartej strefy w dysku odpowiadającej mniej więcej odległości pasa planetoid w naszym Układzie Słonecznym. To zaskakujące podobieństwo sugeruje, że procesy zachodzące wokół HOPS-315 przypominają te, które miały miejsce na wczesnych etapach formowania się Układu Słonecznego.
Dotychczas astronomowie obserwowali układy planetarne na bardziej zaawansowanych etapach – z uformowanymi już planetami, często przypominającymi Jowisza. Tymczasem początki formowania się planet to etap, w którym z drobin pyłu i gazu zaczynają powstawać tzw. planetozymale – kilometrowe ciała będące zalążkami przyszłych planet. W naszym Układzie Słonecznym ślady tych procesów przetrwały do dziś w najstarszych meteorytach, które zawierają podobne minerały wysokotemperaturowe.
Czytaj także: Ziemia “pożarła” inną planetę i dzięki temu powstało życie. Nowa fascynująca teoria
Odkrycie, którego dokonano w otoczeniu gwiazdy HOPS-315 jest ważne nie tylko dlatego, że to pierwsza bezpośrednia obserwacja procesu krystalizacji poza Układem Słonecznym. Jest ono także dowodem na to, że początki tworzenia się planet zachodzą znacznie wcześniej, niż dotychczas sądzono. Gwiazda HOPS-315 może więc służyć jako unikalny model, który pomoże lepiej zrozumieć najwcześniejsze etapy powstawania układów planetarnych – w tym naszego własnego.
Kluczowym elementem tego sukcesu było połączenie możliwości dwóch komplementarnych instrumentów: JWST pozwolił zidentyfikować skład chemiczny gazów i minerałów, a ALMA wskazała ich lokalizację w dysku. To pokazuje, jak bardzo nowoczesne obserwatoria mogą ze sobą współpracować, umożliwiając nam kompleksowy ogląd sytuacji w odległych układach planetarnych.