Η διαμόρφωση των πλανητών, εξαρτάται από το πότε συνέβη!

Μια νέα μελέτη με επικεφαλής επιστήμονες του UNLV (Πανεπιστήμιο της Νεβάδα) ρίχνει φως στο πώς σχηματίστηκαν οι πλανήτες, συμπεριλαμβανομένης της Γης, στον γαλαξία μας - και γιατί η ζωή και ο θάνατος των κοντινών αστεριών αποτελούν ένα σημαντικό κομμάτι του παζλ.

Σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε στο Astrophysical Journal Letters, ερευνητές του UNLV, σε συνεργασία με επιστήμονες από το Ανοικτό Πανεπιστήμιο του Ισραήλ, για πρώτη φορά, μοντελοποίησαν λεπτομέρειες σχετικά με το πώς η χρονική στιγμή σχηματισμού των πλανητών στην ιστορία του γαλαξία επηρεάζει τη σύνθεση και την πυκνότητα των πλανητών. Η εργασία έχει τίτλο "Επίδραση της Γαλαξιακής Χημικής Εξέλιξης στις Ιδιότητες των Εξωπλανητών".

"Τα υλικά που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία των πλανητών σχηματίζονται μέσα σε αστέρια που έχουν διαφορετικούς χρόνους ζωής", λέει ο Jason Steffen, αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Φυσικής και Αστρονομίας του UNLV και κύριος συγγραφέας της εργασίας.

"Αυτά τα ευρήματα βοηθούν να εξηγηθεί γιατί οι παλαιότεροι, βραχώδεις πλανήτες είναι λιγότερο πυκνοί από τους νεότερους πλανήτες όπως η Γη, και επίσης υποδηλώνουν ότι τα απαραίτητα συστατικά για τη ζωή δεν εμφανίστηκαν όλα ταυτόχρονα".

Όλα τα βασικά στοιχεία που αποτελούν τους πλανήτες - όπως το οξυγόνο, το πυρίτιο, ο σίδηρος και το νικέλιο - σχηματίζονται μέσα στα αστέρια. Οι πλανήτες ουσιαστικά κατασκευάζονται από τα συντρίμμια των νεκρών αστεριών, αλλά τα αστέρια πεθαίνουν σε πολύ διαφορετικά χρονικά διαστήματα, γεγονός που μπορεί να επηρεάσει τη δομή των σχηματιζόμενων πλανητών ως αποτέλεσμα.

Τα αστέρια μεγάλης μάζας καίγονται σχετικά γρήγορα, συνήθως μέσα σε 10 εκατομμύρια χρόνια, και όταν εκρήγνυνται σκορπίζουν ελαφρύτερα στοιχεία όπως οξυγόνο, πυρίτιο και μαγνήσιο στο διάστημα. Αυτά τα υλικά είναι γενικά αυτά που αποτελούν τα εξωτερικά στρώματα των βραχωδών πλανητών.

Τα αστέρια χαμηλής μάζας ζουν για δισεκατομμύρια χρόνια και απελευθερώνουν βαρύτερα στοιχεία όπως σίδηρο και νικέλιο, βασικά στοιχεία για τον σχηματισμό των πλανητικών πυρήνων.

Οι πλανήτες που σχηματίζονται σε συστήματα όπου τόσο τα αστέρια μεγάλης όσο και τα αστέρια χαμηλής μάζας είχαν χρόνο να συνεισφέρουν υλικά στον πλανητικό δίσκο θα περιέχουν μεγαλύτερη ποικιλία αυτών των στοιχείων. Αυτοί που σχηματίζονται από την εξέλιξη και τον θάνατο των αστέρων μεγάλης μάζας τείνουν να έχουν μεγαλύτερους μανδύες και μικρότερους πυρήνες. Όταν δοθεί χρόνος στα αστέρια χαμηλής μάζας να συνεισφέρουν βαρύτερα στοιχεία με μεγαλύτερη αφθονία, όπως σίδηρο και νικέλιο, οι πυρήνες των πλανητών είναι μεγαλύτεροι.

Την τελευταία δεκαετία, η ερευνητική ομάδα είχε δημιουργήσει μοντέλα λογισμικού για διάφορα εξειδικευμένα έργα, αλλά μόλις πρόσφατα συνειδητοποίησε ότι είχε όλα τα απαραίτητα στοιχεία για να δημιουργήσει το πρώτο πλήρως ολοκληρωμένο μοντέλο σχηματισμού πλανητών αυτού του είδους.

«Ήταν σαν να είχες τη λύση στο χέρι, περιμένοντας το σωστό πρόβλημα. Όταν δημοσιεύθηκαν οι νέες παρατηρήσεις, συνειδητοποιήσαμε ότι μπορούσαμε να μοντελοποιήσουμε ολόκληρο το σύστημα με μια μικρή μόνο προσθήκη κώδικα στην αρχή», λέει ο Steffen.

Αυτή η προσομοίωση παρακολουθεί ολόκληρο τον κύκλο ζωής του σχηματισμού των πλανητών, από τη γέννηση των άστρων και τη σύνθεση στοιχείων έως τις εκρήξεις, τις συγκρούσεις, τον σχηματισμό πλανητών και την εσωτερική δομή του πλανήτη.

«Μια συνέπεια αυτών των ευρημάτων είναι ότι οι συνθήκες για τη ζωή δεν ξεκινούν αμέσως», λέει ο Steffen. «Πολλά από τα στοιχεία που απαιτούνται για έναν κατοικήσιμο πλανήτη και για τους ζωντανούς οργανισμούς διατίθενται σε διαφορετικές χρονικές στιγμές σε όλη τη γαλαξιακή ιστορία».

ΠΗΓΗ: https://phys.org/news/2025-10-planet-formation.html?utm_source=nwletter&utm_medium=email&utm_campaign=daily-nwletter

ΕΙΚΟΝΑ: Η Αφροδίτη και η Γη, οι μεγαλύτεροι βραχώδεις πλανήτες στο ηλιακό μας σύστημα. Credit: Pixabay/CC0 Public Domain.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: Το James Webb (JWST) ανέλυσε για πρώτη φορά πιθανό «εργοτάξιο» δορυφόρων γύρω από εξωπλανήτη!