Vaizdo kreditas: NASA / JPL
Birželio mėnesį Ročesterio universiteto tyrėjai paskelbė, kad aplink kitą žvaigždę potenciali planeta buvo tokia jauna, kad ji nepaisė teoretikų paaiškinimų. Dabar nauja Ročesterio planetos formavimo specialistų komanda remia pirmines išvadas, sakydama, kad jie patvirtino, jog žvaigždės dulkėtame diske susidariusią skylę labai gerai galėjo suformuoti nauja planeta. Rezultatai turi įtakos įžvalgai apie tai, kaip susiklostė mūsų pačių saulės sistema, taip pat kaip surasti kitas galbūt apgyvendinamas planetų sistemas visoje mūsų galaktikoje.
„Duomenys rodo, kad ten yra jauna planeta, tačiau iki šiol nė viena iš mūsų teorijų neturėjo prasmės turint duomenis apie tokią jauną planetą“, - sako Adamas Frankas, Ročesterio universiteto fizikos ir astronomijos profesorius. „Viena vertus, tai erzina; bet, kita vertus, labai šaunu, nes Motina Gamta ką tik perdavė mums planetą ir mes turime išsiaiškinti, kaip ji turėjo būti sukurta “.
Intriguojančiai, remdamiesi pirminiais komandos duomenimis, Frankas, Alice Quillen, Ericas Blackmanas ir Peggy Varniere'as atskleidė, kad planeta greičiausiai buvo mažesnė nei dauguma iki šiol aptiktų papildomų saulės planetų - maždaug Neptūno dydžio. Duomenys taip pat rodo, kad ši planeta yra maždaug tokiu pat atstumu nuo savo pagrindinės žvaigždės, kaip mūsų pačių Neptūnas yra nuo Saulės. Dauguma iki šiol atrastų papildomų saulės planetų yra daug didesnės ir jų orbita yra labai arti jų motinos žvaigždės.
Originali Ročesterio komanda, vadovaujama fizikos ir astronomijos profesoriaus Dano Watsono, naudojo naująjį NASA „Spitzer“ kosminį teleskopą, kad aptiktų dulkių tarpelį aplink besikreipiančią žvaigždę. Kritines infraraudonųjų spindulių teleskopo „akis“ iš dalies suprojektavo fizikos ir astronomijos profesoriai Judith Pipher, William Forrest ir Watson, komanda, buvusi tarp pasaulio lyderių atveriant infraraudonųjų spindulių langą į visatą. Tai buvo Forrestas ir Piferis, kurie buvo pirmieji JAV astronomai, pasukę infraraudonųjų spindulių matricą dangaus link: 1983 m. Jie sumontavo infraraudonųjų spindulių detektoriaus prototipą ant universiteto teleskopo nedidelėje observatorijoje, esančioje Wilmot pastato viršuje, miestelyje. kada nors teleskopiniai mėnulio vaizdai infraraudonųjų spindulių spinduliuose - šviesos bangos ilgio diapazonas, nematomas plika akimi, kaip ir daugumai teleskopų.
Aptiktas atotrūkis aiškiai reiškė planetos buvimą. Disko dulkės yra karštesnės centre šalia žvaigždės ir todėl spinduliuoja didžiąją dalį savo šviesos trumpesnių bangų ilgių nei vėsesni išoriniai disko kraštai. Tyrėjų komanda nustatė, kad staiga trūksta šviesos, spinduliuojančios visais trumpais infraraudonųjų spindulių bangos ilgiais, ir tai tvirtai rodo, kad centrinės disko dalies nėra. Mokslininkai žino tik vieną reiškinį, kuris per trumpą žvaigždės - mažiausiai 100 000 metų senumo planetos - gyvavimo ciklą gali įmerkti tokią aiškią „skylę“ diske.
Šią tik 100 000 - pusės milijono metų senumo planetos galimybę daugybė astronomų sutiko skeptiškai, nes panašu, kad nė vienas iš pirmaujančių planetų formavimo modelių neleido sudaryti tokio amžiaus planetos. Du modeliai reprezentuoja pagrindines planetų formavimosi teorijas: šerdies akreciją ir gravitacinį nestabilumą. Pagrindinė išraiška rodo, kad dulkės, iš kurių susiformuoja žvaigždė ir sistema, pradeda kauptis į granules, o tos granulės - į uolienas, asteroidus ir planetoidus, kol susidaro ištisos planetos. Tačiau teorija sako, kad tokios planetos evoliucija turėtų užtrukti apie 10 milijonų metų - per ilgai, kad būtų galima atsižvelgti į Watsono rastą pusę milijono metų senumo planetą.
Kita vertus, kita pirmaujanti planetų susidarymo teorija, gravitacinis nestabilumas, rodo, kad ištisos planetos iš esmės galėtų susiformuoti viename sūkuryje, nes originalus dujų debesis būtų traukiamas kartu su savo gravitacija ir taptų planeta. Nors šis modelis leidžia manyti, kad planetų formavimasis gali įvykti daug greičiau - amžių tvarka, - žvaigždę supančių dulkių disko tankis atrodo per menkas, kad būtų galima paremti ir šį modelį.
„Net jei jis netinka nė vienam modeliui, mes susmulkinome skaičius ir parodėme, kad taip, iš tikrųjų tą dulkių disko skylę galėjo sudaryti planeta“, - sako Frankas. „Dabar turime pažiūrėti į savo modelius ir išsiaiškinti, kaip ta planeta pateko. Visa tai pabaigai, mes tikimės, kad turėsime naują modelį ir naują supratimą apie tai, kaip susiklostė planetos. “
Šį tyrimą finansavo Nacionalinis mokslo fondas.
Originalus šaltinis: Ročesterio universiteto naujienų leidinys
