Около 5 миллиардов лет назад внутри огромного молекулярного облака сколлапсировала большая область, заполненная газом. В центре этого региона начало формироваться Солнце, а вокруг неё образовался протопланетный диск из газа и пыли, из которого сформировались Земля и другие планеты Солнечной системы. Мы знаем, что именно так зародилась Солнечная система, потому что наблюдали этот процесс в системах по всей Галактике. Но есть детали этого процесса, которые мы до сих пор не понимаем, например, почему в нашей системе так мало газовых планет.
У нас их всего четыре. Остальные — это скалистые миры внутренней части Солнечной системы. Кроме того, есть бесчисленные астероиды и ледяные миры Плутона и внешней части Солнечной системы. Большинство из них не содержат большого количества летучих газов, что странно, ведь в ранних протопланетных дисках газа обычно в сотни раз больше, чем пыли. Как же газовый диск превращается в планетарную систему, состоящую в основном из камней? Ответ можно найти в недавних наблюдениях за молодой системой, известной как ТЧа.
Общая идея заключается в том, что на поздней стадии формирования планет центральная звезда увеличивает свою яркость. Свет от звезды порождают ветры в диске, выдувающие из системы остатки газа. Хотя эта модель может объяснить тип наблюдаемых нами планетарных систем, непосредственно этот процесс не наблюдался. Так было до недавнего исследования.
ТЧа — система, находящаяся на поздних стадиях формирования планет. Предыдущие наблюдения показали, что в её диске имеется большая пылевая брешь радиусом более 30 а.е., что говорит о том, что большая часть существовавшей там материи уже пошла в дело. Поэтому в новом исследовании команда использовала наблюдения «Уэбба» для измерения спектральных линий ионизированного аргона и неона. Это исследование — первое наблюдение за конкретной линией аргона, Ar III.
Команда сделала два основных открытия. Первое основано на уровнях энергии ионизации, которые показывают, что аргон в основном ионизируется ультрафиолетовым светом, а неон — рентгеновским излучением. Второе — оба газа быстро убегают в сторону от звезды, что видно по доплеровскому смещению спектральных линий. В совокупности эти открытия показывают, что газы являются частью звёздного ветра, движимого высокоэнергетическими фотонами.
Основываясь на наблюдениях, команда считает, что диск ТЧа каждый год теряет массу, сравнимую с массой Луны, и достаточно высокая скорость для того, чтобы очищать планетарные диски. Это согласуется с наблюдениями за планетарными системами. Хотя многие детали планетарной эволюции нам до сих пор не понятны, это исследование подтверждает нашу стандартную модель планетарной эволюции.
