Астрономы поймали момент рождения планет: звезда HOPS-315 творит новые миры — и это видно впервые

Впервые в истории наблюдений учёные зафиксировали момент, когда вокруг молодой звезды начинают зарождаться будущие планеты. звезда HOPS-315, находящаяся в 1300 световых годах от Земли, окружена облаком газа и пыли — местом, где рождаются миры. с помощью телескопов "Джеймс Уэбб" и ALMA исследователи увидели, как горячие минералы впервые затвердевают и формируют крошечные твёрдые тела — строительные блоки планет.

Фото: Generated by AI (DALL·E 3 by OpenAI) is licensed under Free for commercial use (OpenAI License)

Рождение новой планеты

"Мы впервые определили самый ранний момент, когда вокруг звезды, отличной от нашего Солнца, начинается формирование планет", — сказала профессор Лейденского университета Мелисса МакКлюр.

Почему открытие HOPS-315 важно

Ранее астрономы наблюдали лишь зрелые планетные диски — с уже сформировавшимися разрывами и следами орбит крупных тел. HOPS-315 стала первой системой, где удалось поймать процесс зарождения планет на самой ранней стадии — когда пыль только начинает превращаться в камни.

Эти минералы находятся примерно в 2,2 астрономических единицах от звезды — на расстоянии, сравнимом с орбитой между Землёй и Марсом. температура в этой зоне достаточно низкая, чтобы вещества, такие как монооксид кремния и силикаты, начали кристаллизоваться.

это открытие помогает связать теоретические модели с наблюдениями и понять, как и когда пыль превращается в камни, а затем — в планеты.

Сравнение: этапы рождения планет

Этап	Процесс	Пример вещества	Инструмент наблюдения
1. газово-пылевое облако	охлаждение и сжатие	водород, пыль	JWST
2. конденсация минералов	затвердевание горячих газов	монооксид кремния, силикаты	JWST, ALMA
3. формирование пылинок	слипание микрочастиц	кварц, оливин	ALMA
4. рост планетезималей	гравитационное объединение	железо, никель	моделирование
5. появление планет	аккреция и нагрев	каменные ядра, газы	телескопы будущего

Как телескопы увидели процесс рождения планет

телескоп "Джеймс Уэбб" в инфракрасном диапазоне зафиксировал сигнатуры тёплого газа и кристаллических силикатов вблизи звезды. затем ALMA помог отделить излучение внутреннего диска от потоков газа, которые могли исказить картину. совместно данные показали: газ и твёрдые кристаллы сосуществуют в одной зоне — это прямое свидетельство процесса конденсации.

этот момент считается "нулевой точкой" планетообразования — тем временем, когда газ превращается в твёрдую материю.

Советы шаг за шагом: как моделируют рождение планет

наблюдают за молодыми звёздами с пылевыми дисками;
фиксируют тепловые спектры минералов в разных зонах;
оценивают температуру и давление, при которых вещества переходят в твёрдое состояние;
моделируют столкновения частиц и их объединение в комки;
сравнивают результаты с составом метеоритов и древних камней Солнечной системы.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

Ошибка: считать, что планеты формируются только после полного охлаждения звезды.
Последствие: упущение ранних этапов роста пылинок и планетезималей.
Альтернатива: наблюдать молодые протозвёзды и горячие внутренние диски.

Ошибка: игнорировать данные о минеральных сигнатурах.
Последствие: неверная оценка возраста системы.
Альтернатива: использовать инфракрасную спектроскопию для определения состава.

Ошибка: полагать, что процесс одинаков во всех системах.
Последствие: искажение моделей формирования планет.
Альтернатива: наблюдать множество звёзд разного возраста для сравнения.

А что если процесс HOPS-315 типичен

если аналогичные процессы происходят и у других звёзд, значит, формирование каменистых планет — не уникальное явление. возможно, такие системы, как Земля, рождаются повсюду во Вселенной. это открытие позволяет уточнить временные рамки: первые кристаллы появляются уже в первые сотни тысяч лет жизни звезды.

Плюсы и минусы наблюдения с HOPS-315

Плюсы	Минусы
впервые зафиксирован ранний этап планетообразования	сложно подтвердить аналогичные случаи
даёт прямые данные о химии раннего диска	требуется длительное наблюдение
подтверждает теоретические модели	наблюдения возможны только с телескопами класса JWST и ALMA
открывает возможность изучать эволюцию минералов	высокая чувствительность к шумам и фоновому излучению

FAQ

где находится HOPS-315?
в созвездии Ориона, примерно в 1300 световых годах от Земли.

чем уникальны эти наблюдения?
они впервые показывают конденсацию минералов — рождение первых камней — прямо у звезды.

что такое монооксид кремния?
простое соединение кремния и кислорода, из которого формируются твёрдые минералы, предшественники горных пород.

как это связано с Землёй?
в метеоритах Солнечной системы обнаружены те же типы кристаллов, что и у HOPS-315.

что планируют астрономы дальше?
расширить исследования, добавив больше молодых звёзд, чтобы понять, насколько универсален процесс.

Мифы и правда

миф: планеты формируются миллионы лет спустя после рождения звезды.
правда: первые твёрдые тела могут появиться уже через сотни тысяч лет.

миф: все планетные системы уникальны.
правда: химические закономерности показывают схожие этапы во многих дисках.

миф: JWST фиксирует только изображения.
правда: его инфракрасные спектры позволяют анализировать состав вещества с высокой точностью.

Три интересных факта

HOPS-315 — одна из самых молодых звёзд, зафиксированных JWST, ей менее миллиона лет;
в её диске уже присутствуют кристаллы, аналогичные найденным на астероидах Солнечной системы;
ALMA и JWST впервые объединили данные, чтобы изучить рождение минералов в прямом эфире Вселенной.

Исторический контекст: как учёные пришли к идее наблюдать зарождение планет

впервые мысль о том, что планеты рождаются из пылевых дисков, появилась в XVIII веке — в гипотезе Канта и Лапласа. долгое время эти процессы оставались чисто теоретическими. только в конце XX века радиотелескопы начали фиксировать протопланетные диски. но до недавнего времени учёные видели лишь зрелые структуры, а не начало их формирования. открытие HOPS-315 стало недостающим звеном — прямым доказательством того, как пыль превращается в камень, а звезда обретает будущие планеты.