dumaiПервые зачатки планет могли быть богаты водой
Кратко
Авторы смоделировали, как после взрыва первой звезды вокруг небольшой звезды возник диск вещества. В расчётах уже через 100 млн лет после Большого взрыва в нём могло образоваться несколько масс Земли небольших тел — будущих строительных блоков планет. Они находились ещё до появления первых галактик, а воды в диске было лишь в несколько раз меньше, чем в современной Солнечной системе.
Почему это важно
Расчёт допускает, что вода могла присутствовать у будущих планет уже на заре Вселенной. Но это лишь один возможный сценарий, полученный моделированием, а не прямое свидетельство существования таких планет.
Разбор
Сценарий начинается с редкой разновидности взрыва первой звезды — сверхновой парной нестабильности. Такой взрыв мог выбросить в окружающее пространство больше ста солнечных масс тяжёлых элементов: углерода, кислорода, кремния и других веществ, из которых позже собираются твёрдые тела. Это важно, потому что ранняя Вселенная почти не содержала таких элементов, а без них обычные планеты сформироваться не могут.
Авторы проследили на компьютере, как плотное облако размером всего в 1–2 массы Солнца сжимается внутри остатков взрыва. В центре возникает небольшая долгоживущая звезда, а вокруг неё — вращающийся диск. Затем расчёт показывает, что в диске могут собраться планетезимали — небольшие твёрдые тела, из которых впоследствии складываются планеты. Их разместили на расстоянии 0,5–1 астрономической единицы, то есть примерно от расстояния Земли до Солнца до половины этого расстояния.
Особенно интересен температурный режим диска. Эти тела оказались внутри «снежной линии» — границы, ближе которой вода обычно не замерзает в виде льда. Несмотря на это, доля воды в веществе диска получилась лишь в несколько раз ниже современной солнечной. Раньше считали, что планетообразование в целом набирало силу постепенно и стало заметным гораздо позже, когда Вселенная успела накопить больше тяжёлых элементов. Эта работа показывает более ранний локальный путь: один мощный взрыв мог быстро создать подходящую химическую среду рядом с новой звездой.
Ключевые цифры
Можно ли доверять
Статья прошла рецензирование в ApJL, но результат получен только компьютерным моделированием, а не наблюдением древних планет. Расчёт описывает один конкретный сценарий после сверхновой парной нестабильности, поэтому пока неизвестно, насколько часто такие условия действительно возникали и сохранялись.
Пересказано ИИ по научной статье. Как это устроено