Астрономы впервые увидели линию снега в протопланетном диске

Протопланетный диск в представлени художника. Зеленым показан лед угарного газа, синим - водный лед. Белая линия снега расположена между ними.
Изображение: B. Saxton & A. Angelich/NRAO/AUI/NSF/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Астрономы, работающие с данными строящегося телескопа ALMA в Чили впервые рассмотрели так называемую линию снега в протопланетарном диске звезды TW Гидры. Исследование опубликовано в журнале Science Express, его краткое описание можно прочитать на сайте Европейской южной обсерватории.

Линией снега называют узкую зону в протопланетарном диске звезды на границе между внутренней областью, где какое-либо вещество находится в жидком или газообразном состоянии и внешней областью, где это вещество существует в виде льда. В новом исследовании речь идет о линии снега монооксида углерода (угарного газа, CO), хотя астрономы выделяют также линии снега для воды, углекислого газа и метана (все они расположены ближе к звезде и до сих пор не наболюдались).

Рассмотреть линию снега угарного газа удалось не напрямую, а благодаря наблюдению за другим веществом, диазенилом (N2H+). Оно хорошо видно в субмиллиметровой области, к которой чувствителен телескоп ALMA. В присутствии газообразного CO диазенил быстро вступает в реакцию, поэтому его излучение наблюдается только там, где угарный газ существует в виде инертного льда. Таким образом, внутренняя зона облака диазенила будет являться линией снега CO. По данным астрономов, в TW Гидры эта линия находится на расстоянии в 30 астрономических единиц, то есть в 30 раз более удалена от своей звезды, чем Земля от Солнца.

Положение линии снега имеет важное значение при формировании планет — в этой зоне частицы пыли сильнее прилипают друг к другу, что способствует процессу на ранних этапах. Перед тем, как вещество начнет собираться в крупные глыбы за счет гравитации, его сгустки имеют тенденцию разбиваться от столкновений друг с другом. На этом этапе липкость частиц пыли имеет важное значение.