Tak powstała Ziemia? Zdumiewające odkrycie naukowców

Naukowcy z całego świata, korzystając z najnowocześniejszych technologii i instrumentów astronomicznych, dokonali odkrycia, które może rzucać nowe światło na proces powstawania planet w Układzie Słonecznym. Przeanalizowali oni obecny stan Układu Słonecznego oraz przeprowadzili obserwacje odległego systemu planetarnego, co pozwoliło im na zidentyfikowanie pewnych prawdopodobieństw dotyczących tego, co działo się wokół Słońca, zanim powstały planety.

Naukowcy opisują obecność koncentrycznych dysków pyłu, bogatych w żelazo, które okrążają gwiazdę. To odkrycie jest możliwe dzięki ciągłemu postępowi w rozwoju instrumentów astronomicznych, które umożliwiają coraz dokładniejsze badania odległych systemów planetarnych i porównywanie ich z naszym Układem Słonecznym.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Zespół międzynarodowych ekspertów, kierowany przez naukowców z węgierskiego Obserwatorium Konkoly, korzystał z Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) działającego w Europejskim Obserwatorium Południowym. Dzięki temu udało im się odkryć wyjątkową strukturę w młodym układzie HD 144432, który jest oddalony od nas o 500 lat świetlnych.

- Badając rozkład pyłu w położonym blisko gwiazdy dysku, po raz pierwszy w takim środowisku wykryliśmy skomplikowany układ, w którym pył gromadzi się w trzech koncentrycznych pierścieniach". Dodaje również, że "region ten odpowiada obszarowi, w którym w Układzie Słonecznym powstały skaliste planety - wyjaśnia Roy van Boekel, jeden z autorów publikacji, która ukazała się w magazynie "Astronomy & Astrophysics".

Analizując badany układ w kontekście Układu Słonecznego, naukowcy zauważyli, że pierwszy pierścień pyłu odpowiada orbicie Merkurego, drugi - orbicie Marsa, a trzeci – orbicie Jowisza. Do tej pory pierścienie tego typu, okrążające gwiazdę, znajdowano w dużych odległościach od gwiazd – większych niż orbita Saturna. Pierścienie te zwykle powstają, gdy planety formujące się w dysku okrążającym gwiazdę wychwytują jego materiał, tworząc przerwy w dysku.

Obserwacje układu HD 144432 są jednak wyjątkowe. To pierwszy przypadek, kiedy zaobserwowano tak skomplikowany system pierścieni blisko gwiazdy. Naukowcy wyjaśniają, że system ten znajduje się w strefie bogatej w pył – materiał, z którego powstają planety skaliste, takie jak Ziemia. Obecność trzech pierścieni sugeruje, że w systemie tym powstają dwie planety, a ich masy prawdopodobnie są porównywalne z masą Jowisza.

Badacze byli w stanie określić skład chemiczny pierścieni. Znaleźli w nich pierwiastki typowe dla Ziemi i innych planet Układu Słonecznego, takie jak żelazo, inne metale, tlen i krzem. Jeśli te wyniki zostaną potwierdzone, będzie to pierwszy raz, kiedy zaobserwowano żelazo w protoplanetarnym dysku. Dotychczas zakładano, że dyski takie składają się głównie z krzemu i węgla, jednak obecność żelaza zamiast węgla, zdaniem badaczy, lepiej pasuje do modeli teoretycznych.

Naukowcy zwracają również uwagę na temperaturę dysku w układzie HD 144432, która na wewnętrznym brzegu osiąga nawet 1500 st. C, a na zewnętrznym spada do 25 st. C. W tak wysokiej temperaturze żelazo topi się, a potem tworzy kryształy, natomiast węgiel reaguje z tlenem, tworząc gazy tlenek i dwutlenek węgla. Węgiel w postaci stałej mógłby istnieć tylko w bardziej oddalonych od gwiazdy rejonach dysku, ale obserwacje nie potwierdzają jego obecności.

Bogactwo żelaza i niewielka ilość węgla dobrze pasuje do Układu Słonecznego, podkreślają astronomowie. Na przykład Ziemia zawiera stosunkowo niewiele węgla. "Uważamy, że dysk w układzie HD 144432 może bardzo przypominać ten, jaki istniał w dawnym Układzie Słonecznym. Dostarczył on dzisiejszym skalnym planetom dużej ilości żelaza" – mówi dr van Boekel. "Nasze badanie może wnosić kolejny argument za tym, że skład Układu Słonecznego jest raczej typowy" – dodaje.

Tak dokładne obserwacje były możliwe dzięki jednoczesnemu wykorzystaniu czterech ponad 8-metrowych teleskopów VLT i doskonałego interferometru (VLTI). Jak wyjaśniają naukowcy, efekt tego był taki, jakby prowadzili obserwację z pomocą jednego teleskopu o średnicy aż 200 m.

Na badania czekają już kolejne systemy. "Mamy jeszcze kilka innych gwiazd czekających na to, aby przyjrzeć im się z pomocą VLTI" – mówi dr van Boekel. Dzięki temu, być może będzie można odpowiedzieć na pytanie, czy planety powszechnie powstają w bogatych w żelazo dyskach położonych blisko gwiazd.