Астрономы нашли в глубоком космосе рождающуюся луну

Астрономы впервые сумели наблюдать рождение лун, окружающих далекую экзопланету, похожую на Юпитер. Эта космическая находка помогла ученым получить представление о ранних планетных системах.
Луны формируются из пылевого круга, окружающего газовый гигант, который находится в 370 световых годах от Земли, объяснили астрономы из Университета Гренобля, Франция.

Планета, получившая название PDS 70c, вращается по орбите вокруг очень молодой звезды PDS 70 возрастом 5,4 миллиона лет, масса которой составляет три четверти массы Солнца. Планетная система все еще находится в процессе формирования новых планет, включая очень новую PDS 70c и родственный мир PDS 70b. Астрономы объяснили, что вокруг PDS 70c вращается достаточно обломков, чтобы образовать три спутника примерно такого же размера, как тот, который вращается вокруг Земли.

Считается, что каждая звездная система содержит по крайней мере одну планету, и при этом, по предположениям астрономов, у большинства планет есть по крайней мере одна, но, вероятнее всего, несколько лун. У Юпитера их насчитывается 79, однако астрономы не уверены, что сосчитали их все.
Открытие поможет ученым лучше понять эволюцию Вселенной, процесс рождения и, в частности, процесс рождения миров, пригодных для жизни, поскольку считается, что спутники вокруг газовых гигантов обладают большим потенциалом для поиска жизни, чем сами планеты.

Изображения, полученные с обсерватории ALMA в Чили, показывают, что образующий луну диск имеет диаметр около 150 миллионов километров - примерно столько составляет расстояние от Земли до Солнца.
По словам авторов открытия, вокруг планеты в пылевом диске вращается достаточно обломков, чтобы образовать до трех лун размером с Землю.
Эта планета - одна из пары, обнаруженной два года назад в созвездии Центавра. Она вращается вокруг очень молодой звезды PDS 70 возрастом 5,4 миллиона лет. Гигантская планета PDS 70c в два раза больше Юпитера, и ей нужно 227 лет, чтобы совершить один оборот вокруг своей звезды-хозяина, образуя собственный «околопланетный диск», где идет формирование лун. "Фотографии с телескопа обсерватории ALMA были получены с таким прекрасным разрешением, что мы смогли четко определить, что диск связан с планетой. Впервые мы смогли ограничить его размер", - говорят исследователи.
По их словам, диск имеет структуру, аналогичную той, которая дала начало 79 спутникам Юпитера.
Доктор Шон Эндрюс, соавтор исследования, сотрудник Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Кембридже, штат Массачусетс, утверждает, что они использовали миллиметровое излучение холодных пылинок, чтобы оценить массу диска. Это позволило им определить диск как потенциальный резервуар для формирования спутниковой системы вокруг PDS 70c, а также узнать больше об образовании лун.
Облака газа и пыли сливаются во все более крупные тела в результате множественных столкновений, что в конечном итоге приводит к рождению спутников планет. Но до сегодняшнего дня ученые не представляли, как в точности устроен этот механизм. Доктор Стефано Фаччини из Южноевропейской обсерватории, также участвовавший в исследовании, сказал, что до сих пор неясно, когда, где и как формируются планеты и луны.

Обычно околопланетные диски исчезают примерно через 10 миллионов лет после образования планеты. Они существовали в нашей солнечной системе менее четырех миллиардов лет назад. Соавтор исследования, доктор Мириам Кепплер из Института астрономии Макса Планка, Гейдельберг, Германия, сказала, что на данный момент открыто 4000 экзопланет, но все они находятся в зрелых системах, где диски уже исчезли. "PDS 70b и PDS 70c, которые образуют систему, напоминающую пару Юпитер-Сатурн, - единственные две обнаруженные до сих пор экзопланеты, которые все еще формируются", - говорит она.

Обе планеты были впервые обнаружены с помощью гигантского телескопа Южноевропейской обсерватории в 2018 и 2019 годах соответственно, и с тех пор за ними наблюдали много раз. "Эта система предлагает нам уникальную возможность наблюдать и изучать процессы формирования планет и спутников", - говорит доктор Фаччини.
Хотя вокруг более крупной планеты PDS 70c пылевой диск явственно различим, ученые не заметилди наличия диска, окружающего подобный Сатурну PDS 70b. Исследователи предполагают, что всему виной более сильное притяжение на сестринской планете, которая забрала себе большую часть пыли, оставшейся после формирования планетной системы.

В настоящее время заканчивается стольительство нового гигантского телескопа в пустыне Атакама, который, как планируют исследователи, будет задействован в дальнейших наблюдениях и даст возможность еще более глубокого понимания этого планетного семейства. Как утверждает соавтор исследования, доктор Ричард Тиг из Центра астрофизики в Кембридже, утверждает, что новый телескоп будет ключевым в этом исследовании благодаря его гораздо более высокому разрешению, позволяющему составить более подробную карту этого района космоса.

Команда исследователей планирует изучить движение газа вокруг PDS 70c, чтобы получить полное трехмерное изображение того, как взаимодействуют элементы планетной системы и как формируются луны.