| Nikola Božić

Svetski astronomi su napravili prve snimke snežne linije u mladom zvezdanom sistemu, koristeći novi ALMA teleskop. Smatra se kako je taj snežni trag ključan za formiranje i hemijsku strukturu planeta oko mlade zvezde.

foto: NASA

Na Zemlji su snežne linije tipično visinske granice nakon kojih opadajuća temperatura pretvaraja atmosfersku vlagu u sneg. Na sličan način se snežne linije formiraju oko mladih zvezda u dalekim i hladnim delovima diskova u kojima nastaju solarni sistemi. Zavisno od udaljenosti od zvezde različiti egzotični molekuli mogu se smrznuti i pretvoriti u sneg. Vodeni led zamrzne se prvi, nakon čega se u koncentričnim kružnicama zamrzavaju ostali gasovi kao na primer ugljen-dioksid, metan i ugljen-monoksid, stvarajući inje zrnca prašine, što čini sastavni deo planeta i kometa.

foto: NASA

ALMA je uočila nikad dosad viđen CO sneg oko TW Hydrae, mlade zvezde 175 svetlosnih godina udaljene od Zemlje. Astronomi veruju kako taj nastajući solarni sistem poseduje brojne karakteristike koje je naš vlastiti Sunčev sistem imao kada je bio star nekoliko miliona godina. „ALMA je dala prve stvarne slike snežne linije oko mlade zvezde, što je vrlo uzbudljivo zbog onog što nam govori o vrlo ranom razdoblju u istoriji našeg Sunčevog sistema,“ rekao je Čunhua Kui, istraživač pri Harvard-Smitsonijan Centru za astrofiziku koji je vodio međunarodni tim s Karin Oberg, naučnicom pri Univerzitetu Harvard i Virdžinija. „Sada pre možemo uočiti skrivene detalje o zamrznutim spoljašnjim delovima drugog solarnog sistema, vrlo sličnog našem kada je bio manje od 10 miliona godina star,“ rekao je Kui. Snežne linije do sada su detektovane samo na osnovu spektralne analize; nikada snimljene direktno, tako da njihove precizne lokacije i dosezi nisu mogli biti određeni. To je zato što se snežne linije stvaraju isključivo u relativno uskoj centralnoj zoni protoplanetarnog diska. Iznad i ispod te zone zvezdino zračenje drži gasove toplima, sprečavajući formiranje leda. Samo uz izolatorski efekat gušće prašine i gasa u centralnoj ravni diska temperature mogu dovoljno da opadnu da se CO i ostali gasovi ohlade i smrznu.

Obično bi ova spoljna količina gasa sprečavala astronome da provire unutar diska gde je gas smrznut. „Bilo bi to kao da tražite malu, sunčanu tačku skrivenu u gustoj magli,“ rekla je Oberg. Astronomi su uspeli probiti CO maglu loveći umesto njega molekule diazeniliuma (N2H+). Ovi slabi molekuli lako se unište u prisutvu gasa CO pa se stoga mogla pojaviti samo u područjima gdje je CO smrznut, zbog čega postaje indikator leda ugljen-monoksida. Diazenilium snažno zrači u milimetarskom delu spektra, zbog čega ga je sa Zemlje moguće opaziti radio teleskopom poput ALMA-e. ALMA-ina jedinstvena osetljivost i razdvojna moć dopustila je astronomima da prate prisutnost i raspodelu diazeniliuma, čime je pronađena jasno određena granica oko 30 astronomskih jedinica (AU) od TW Hydrae (jedan AU je udaljenost između Sunca i Zemlje). „Koristeći ovu tehniku uspeli smo kreirati fotonegativ CO snega u disku koji okružuje TW Hydrae,“ rekla je Oberg. „Na taj način smo mogli videti CO snežnu liniju tačno gde je teorijski predviđena – na unutašnjoj granici diazeniliumskog prstena.“

foto: NASA

Astronomi veruju da snežne linije igraju važnu ulogu u formiranju solarnih sistema. One pomažu zrncima prašine da nadvladaju svoje uobičajene tendencije da se sudaraju i samouništavaju dajući im lepljivije spoljnje premaze. Takođe povećavaju količinu dostupe čvrste materije i mogu dramatično ubrzati proces stvaranja planeta. Budući da postoje višestruke snežne linije, svaka može biti povezana s formacijom određene vrste planeta. Oberg također ističe da je CO linija naročito zanimljiva jer je CO led potreban za stvaranje metanola, gradivne jedinice kompleksnijih organskih molekula potrebnih za stvaranje života. Ova opažanja napravljena su samo s delom ALMA-inog eventualnog punog kapaciteta od 66 antena. Istraživači se nadaju da će buduća posmatranja sa potpunim kapacitetom otkriti ostale snežne linije i pružiti dodatne uvide u stvaranje i evoluciju planeta.