Углеродная диета молодых звёзд экспресс
Вокруг молодых звёзд кружатся диски из газа и пыли — как строительные площадки будущих планет. Из этого материала потом соберутся каменные миры и газовые гиганты. Поэтому химический состав диска напрямую определяет, какими станут планеты. Телескоп Джеймса Уэбба заглянул в диски вокруг очень лёгких звёзд — тех, что весят примерно в десять раз меньше Солнца. И обнаружил: внутри этих дисков гораздо больше углеводородов, чем ожидали модели.
Углеводороды — это молекулы из углерода и водорода, например ацетилен. В дисках вокруг лёгких звёзд их оказалось в разы больше, чем предсказывали расчёты. Чтобы понять, откуда такой избыток, учёные построили химическую модель диска вокруг звезды-карлика. Они меняли соотношение углерода и кислорода — от обычного солнечного до сильно «углеродного». И вот что вышло: количество углеводородов очень чувствительно к этому соотношению. Достаточно удвоить углерод или уменьшить кислород в десять раз — и углеводородов станет заметно больше.
Результат, правда, получен для одной конкретной яркости рентгеновского излучения звезды. А рентген тоже влияет на химию: он разбивает молекулы и ускоряет реакции. Поэтому пока нельзя полностью исключить, что избыток углеводородов вызван не только углеродом, но и более слабым рентгеном. Но в целом картина ясна: чтобы в дисках вокруг лёгких звёзд было столько углеводородов, соотношение углерода и кислорода должно быть выше солнечного.
Это важно для планет. Если в диске много углерода, планеты могут получиться с другим составом атмосферы и даже с углеродной корой. Такие миры были бы совсем не похожи на нашу Землю, где кислорода в породах больше, чем углерода. Наблюдения Уэбба за дисками вокруг лёгких звёзд — это взгляд на химию, из которой родятся экзопланеты.
В дисках вокруг очень лёгких звёзд углеводородов может быть в сотни раз больше, чем в диске, из которого образовалась Солнечная система. Если там сформируются планеты, их атмосферы могут оказаться богаты метаном и другими углеродными газами.
В романе Артура Кларка «Свидание с Рамой» инопланетный корабль имеет углеродную оболочку — и это перекликается с идеей планет с углеродной корой, которые могли бы возникнуть в дисках с избытком углерода.