Telescópio Espacial James Webb NASA wis entuk bukti konklusif babagan pembentukan silikat kristal ing cakram protoplanet. Observações saka instrumen MIRI ngenali kristal kasebut ing wilayah njero panas ing sekitar protostar EC 53, dumunung ing Nebulosa saka Serpens, watara 1.300 taun cahya saka Terra. Data, sing diklumpukake sajrone fase aktivitas lintang kasebut, nuduhake yen arus metu sing kuat ngeterake bahan menyang pinggiran disk sing adhem.
Panemuan iki ngrampungake enigma lawas babagan anané silikat kristal ing komet Sistema Solar, sing manggon ing wilayah sing adhem banget kayata Cinturão saka Kuiper lan Nuvem saka Oort. Kristal mbutuhake suhu dhuwur kanggo mbentuk, ing ndhuwur 900 K, sing ora kedadeyan ing wilayah njaba. Observasi Webb nuduhake yen proses njupuk Panggonan ing sisih njero saka disk, padha karo jarak antarane Sol lan Terra ing sistem diwasa.
Protostar EC 53 ngliwati siklus akresi sing bisa diprediksi saben 18 sasi, suwene udakara 100 dina. Sajrone periode kasebut, lintang kasebut kanthi cepet ngonsumsi gas lan bledug, ngasilake jet lan angin sing ngetokake silikat sing mentas dibentuk. Dinamika Essa ngidini kristal bisa tekan wilayah sing adoh, ing ngendi kristal bisa digabung menyang badan es kayata komet.
Pengamatan rinci kanthi instrumen MIRI
Mid-Infrared Instrument (MIRI) instrument ing James Webb dijupuk rinci spektrum loro-phase protostar EC 53. Data Esses dicethakaké ana tartamtu saka mineral kayata forsterite lan enstatite ing bledug cedhak lintang. Analisis kasebut nggambarake owah-owahan sajrone wektu sepi lan bledosan aktif.
Spektrum kasebut nuduhake manawa silikat kristal dibentuk sacara eksklusif ing zona jero cakram sing panas. Ventos kuwat, asalé saka wilayah iki, tumindak minangka mekanisme transportasi efisien kanggo partikel cilik.
Siklus aktivitas protostar EC 53
Protostar EC 53 nampilake ledakan reguler, ditliti nganti pirang-pirang dekade dening tim internasional. Siklus Cada kira-kira 100 dina lan dumadi ing interval 18 sasi. Fase Nessa, akresi nyepetake lan ngetokake materi ing jet polar kanthi kacepetan dhuwur.
Aliran sing luwih alon, sing teka saka area njero disk, nggawa silikat kristal sing mentas dibentuk. Essa ejection ngarahake kristal menyang ends kadhemen, ngendi kahanan ngidini tatanan komet mangsa.
Jinis silikat diidentifikasi
Observasi Webb dikonfirmasi mineral umum ing Terra antarane silikat kristal. Sing utama kalebu:
- Forsterite, silikat sing sugih magnesium asring ditemokake ing watu terrestrial.
- Enstatite, mineral silikat liyane sing ana ing meteorit lan kerak planet.
- Partikel sing luwih cilik tinimbang butir wedhi, dibentuk ing suhu dhuwur.
Senyawa kasebut minangka bahan dhasar kanggo planet rock. Deteksi Sua ing EC 53 nguatake model pembentukan planet ing disk enom.
Mekanisme transportasi disk
Ilustrasi adhedhasar data nuduhake setengah saka disk protoplanetary saka EC 53. Periodik Outbursts ngasilake silikat kristal ing wilayah tengah panas. Ventos lan jet langsung partikel munggah lan metu.
Kristal kasebut lelungan kaya dalan kosmik menyang pinggir es. Lá, bisa digabung menyang badan rocky lan es ing tatanan. Proses kasebut dumadi ing skala sing bisa dibandhingake karo orbit bumi ing Sistema Solar.
Jet polar katon sempit lan cepet ing pengamatan MIRI. Luwih amba lan alon Outflows mangkat saka zona dipakani lintang.
Konteks ing Nebulosa saka Serpens
Nebulosa saka Serpens minangka papan kanggo ewu protostar sing aktif mbentuk. EC 53 nggabungake lingkungan sing kaya gas lan bledug. Wilayah iki udakara 1.300 taun cahya saka Terra lan dadi laboratorium alam kanggo sinau babagan lair lintang.
Disk EC 53 tetep dilebokake ing materi opaque sajrone udakara 100.000 taun maneh. Colisões ing antarane bledug lan watu gedhe mbangun badan sing luwih gedhe sajrone mayuta-yuta taun.
Instrumen sing digunakake ing observasi
Near-Infrared Camera (NIRCam) dijupuk gambar awal EC 53 ing 2024. Essas views disorot angin kasebar lan dibayangke cahya saka disk. Setengah rembulan putih angled nggambarake sakumpulan aliran metu ing gambar kasebut.
MIRI nyedhiyakake spektrum inframerah tengah kanggo ngenali komposisi kimia. Kombinasi instrumen kasebut ndadekake peta posisi silikat sing tepat sadurunge lan sajrone bledosan.
Tim internasional lan penerbitan
Peneliti sing dipimpin dening Jeong-Eun Lee, saka Universidade Nacional saka Seul, nganalisis data kasebut. Coautores kalebu Doug Johnstone, saka Conselho Nacional saka Pesquisa saka Canadá, lan Joel Green, saka Space Telescope Science Institute. Panaliten kasebut muncul ing jurnal Nature.
Tim kasebut nyoroti kemampuan Webb kanggo mbukak mineral tartamtu ing ruang angkasa. Esses temonan nyambung pangolahan ing sistem enom kanggo komposisi Sistema Solar saiki.
Evolusi masa depan sistem
Disk EC 53 bakal berkembang sajrone jutaan taun kanthi tabrakan terus-terusan. Agregat Grãos cilik dadi watu lan planet terrestrial utawa raksasa gas. Materi sing isih ana mboko sithik mbusak tampilan tengah.
Lintang sing padha karo Sol bakal tetep dadi inti saka sistem planet sing wis diwasa. Kristal Silicatos disebarake ing saindhenging lingkungan, kalebu ing komet periferal.