Οι πλανήτες σχηματίζονται πολύ νωρίτερα από ότι πίστευαν οι επιστήμονες!

Οι αστρονόμοι έχουν βρει στοιχεία ότι οι πλανήτες αρχίζουν να σχηματίζονται ενώ τα νεαρά αστέρια τους δεν έχουν ακόμα καλά – καλά αναπτυχθεί! Μια εικόνα υψηλής ανάλυσης που λήφθηκε με το Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) δείχνει έναν νεαρό πρωτο-πλανητικό δίσκο με πολλαπλά κενά και δακτυλίους σκόνης. Αυτό η εικόνα, που δημοσιεύθηκε στο Nature, δείχνει το νεότερο και πιο λεπτομερές παράδειγμα δακτυλίων σκόνης που αποτελούν το φυτώριο σχηματισμού νέων πλανητών.

Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής την Dominique Segura-Cox του Ινστιτούτου Max Planck στόχευσε το άστρο IRS 63 με το ραδιο-παρατηρητήριο ALMA. Αυτό το σύστημα απέχει 470 έτη φωτός από τη Γη και βρίσκεται βαθιά μέσα στο πυκνό διαστρικό σύννεφο L1709 στον αστερισμό του Οφιούχου. Τα νεογέννητα μικρά αστέρια όπως το IRS 63 καλύπτονται από μια τεράστια συγκέντρωση αερίου και σκόνης που τα τροφοδοτεί με υλικό.

Σε συστήματα ηλικίας άνω των 1.000.000 ετών, αφού τα νέα αστέρια έχουν συγκεντρώσει το μεγαλύτερο μέρος της μάζας τους, οι δακτύλιοι σκόνης ανιχνεύονται σε μεγάλο βαθμό. Το IRS 63 είναι διαφορετικό: με ηλικία κάτω των 500.000 ετών, είναι κάτω από τη μισή ηλικία άλλων νεαρών αστεριών και το κάλυμμα αερίων και σκόνης εξακολουθεί να αυξάνεται σημαντικά σε μάζα. Όπως αναφέρει και η Segura-Cox, «συνηθίζαμε να πιστεύουμε ότι τα αστέρια εισέρχονται πρώτα στην ενηλικίωση και στη συνέχεια δημιουργούνται οι πλανήτες. Αλλά τώρα βλέπουμε ότι τα νέα αστέρια και οι πλανήτες μεγαλώνουν και εξελίσσονται μαζί από την αρχή, όπως τα αδέλφια».

Οι πλανήτες αντιμετωπίζουν ορισμένα σοβαρά εμπόδια κατά τα πρώτα στάδια του σχηματισμού τους. Πρέπει να αναπτυχθούν από μικροσκοπικά σωματίδια σκόνης. Ωστόσο, ακόμη και αφού η σκόνη συγκεντρωθεί για να σχηματίσει ένα έμβρυο πλανήτη, ο πλανήτης που σχηματίζεται μπορεί να διαλυθεί και να καταναλωθεί το υλικό του από το κεντρικό άστρο. Εάν οι πλανήτες αρχίσουν να σχηματίζονται πολύ νωρίς και σε μεγάλες αποστάσεις από το πρωτο-αστέρι, μπορεί να επιβιώσουν καλύτερα από αυτήν τη διαδικασία.

Η ομάδα των ερευνητών διαπίστωσε ότι υπάρχει περίπου η μισή μάζα του Ηλίου υπό μορφή σκόνης στον νεαρό δίσκο του IRS 63 σε μια απόσταση περισσότερο από 20 αστρονομικές μονάδες από το κέντρο του (σε απόσταση παρόμοια με την τροχιά του πλανήτη Ουρανού στο ηλιακό μας σύστημα). Στην ποσότητα αυτή, δεν υπολογίζεται η μάζα του αερίου, η οποία θα μπορούσε να προσθέσει έως και 100 φορές περισσότερο υλικό. Χρειάζονται τουλάχιστον 0,03 μάζες Ηλίου στερεού υλικού για να σχηματίσουν έναν πυρήνα πλανήτη που θα συγκεντρώσει αποτελεσματικά το αέριο και θα αναπτυχθεί για να σχηματίσει έναν τεράστιο πλανήτη αερίου.

 Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι τα νεότερα συστήματα μπορούν να βοηθήσουν να κατανοήσουμε πραγματικά τον σχηματισμό πλανητών. Για παράδειγμα, υπάρχουν αυξανόμενες ενδείξεις ότι ο Δίας μπορεί να έχει σχηματιστεί πολύ πιο μακριά στο Ηλιακό Σύστημα, πέρα ​​από την τροχιά του Ποσειδώνα και μετά μετανάστευσε προς τα μέσα στην παρούσα θέση του. Παρομοίως, η σκόνη που περιβάλλει το IRS 63 δείχνει ότι υπάρχει αρκετό υλικό μακριά από το άστρο και σε ένα στάδιο αρκετά πρώιμο ώστε να υπάρχει πιθανότητα να σχηματίσει πλανήτες με τον τρόπο που υπάρχει υποψία ότι έχει σχηματιστεί ο Δίας.

«Το μέγεθος του δίσκου είναι πολύ παρόμοιο με το δικό μας Ηλιακό Σύστημα», εξηγεί η Segura-Cox. «Ακόμη και η μάζα του πρωτοαστέρα είναι λίγο μικρότερη από αυτή του Ήλιου μας. Η μελέτη τέτοιων νέων δίσκων που σχηματίζουν πλανήτες γύρω από νεαρά άστρα, μπορεί να μας δώσει σημαντικές γνώσεις για τη δική μας προέλευση».

ΠΗΓΗ: https://phys.org/news/2020-10-astronomers-evidence-planets-infant-stars.html

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ: Το σύστημα IRS63 σε σύγκριση με το Ηλιακό Σύστημα. Credit: MPE/D. Segura-Cox.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: Η δημιουργία νέωνάστρων, αναζωογονεί παλιούς, αδρανείς γαλαξίες - νάνους.