В протопланетном облаке далекой звезды впервые удалось наблюдать область, заполненную замерзшим угарным газом.

Снег вокруг TW Гидры: взгляд художника
Облако "угарного снега" вокруг TW Гидры в сравнении с орбитой Нептуна

Чем дальше от звезды, тем ниже температура в окружающем ее протопланетном облаке, и входящие в это облако вещества один за другим переходят в твердую фазу — замороженную. Эта область перехода называется «линией снега». В силу разных особенностей в числе первых замерзает вода, следом идет линия снега углекислого газа, метана и, наконец, монооксида углерода (угарного газа — СО).

Так описывает теория, хотя на практике наблюдать эти линии снега астрономам пока не удавалось. Проблема состоит в том, что четко линия должна быть видна лишь в узкой области близ центральной плоскости протопланетного диска: вещество выше или ниже нее под действием излучения звезды активно подогревается и перемешивается. Поэтому до сих пор удавалось зафиксировать лишь спектральные следы таких линий переходов, а непосредственно увидеть их не получалось.

Первое такое наблюдение было проведено совсем недавно: телескоп ALMA сумел рассмотреть линию снега СО в протопланетном облаке близ TW Гидры, молодой звезды, расположенной в 175 световых годах от Земли. Впрочем, чтобы проникнуть сквозь экранирующие ее слои газа и пыли, ученым пришлось вести поиск не самого СО, а иона диазенила (N2H+), который легче обнаружить в микроволновом диапазоне. В присутствии СО диазенил быстро распадается, поэтому его концентрация в регионах, где СО существует лишь в форме льда, должна быть намного выше. Резкий скачок содержания этого иона и удалось отметить в протопланетном облаке TW Гидры на расстоянии 30 а.е. от звезды.

Интересно, что твердые частицы вещества, находящиеся на самой линии снега, должны быть слегка подплавлены снаружи, что может существенно облегчать их слипание и формирование все более крупных тел, а в конечном итоге и планет. Предполагается, что линии снега для разных веществ могут соответствовать образованию планет разных типов.

По пресс-релизу ESO