En ny teoretisk model fokuserer på de spiralarme, der nu vides at eksistere omkring nogle unge stjerner. Spiralarmerne muliggør dannelse af klippeplaneter som Jorden.
En protoplanetær disk omkring en ung stjerne fra en ny teoretisk model af astronom Alan Boss. Bemærk spiralstrukturen, der strækker sig udad fra den centrale stjerne. Billede via Carnegie Institution for Science.
En ny undersøgelse fra Carnegie Institution for Science i Washington D.C. tilbyder en potentiel løsning på spørgsmålet om, hvordan små stenede planeter som vores jord kommer til at blive. Et puslespil vedrører, hvordan støvkorn i en disk omkring en nyligt dannende stjerne undgår at blive trukket ind i stjernen, før nok af kornene klæber sammen for at have en stærk nok tyngdekraft til at begynde at trække flere korn ... og i sidste ende vokse til planeter. Udgivet i Astrofysisk tidsskrift den 25. juni 2015 viser hovedforsker Alan Boss i sin teoretiske undersøgelse, at nyligt dannende stjerner kaldes protostars, kan sprede små klippekropper udad i perioder med ”gravitationsinstabilitet” på disken. Boss 'arbejde forbinder denne fase af ustabilitet med spiralarme, der nu vides at eksistere omkring nogle unge stjerner.
I henhold til moderne teorier om, hvordan klippeplaneter dannes, i spædbarnsstadierne med stjernedannelse, omgiver skiver af gas og støv protostarer. Disse kaldes protoplanetære diske. Støv og snavs i skiverne kolliderer og samles, langsomt får masse og tyngdekraft og bliver til sidst planetesimaler, som er små kroppe, der smelter sammen med andre for at skabe planeter.
Tidligere teoretiske modeller har ikke været i stand til at forklare, hvordan planetesimalerne - hovedsageligt dem mellem 1 og 10 meter i radius - modstod at blive trukket indad og konsumeret af det, der kaldes gas træk fra stjernen. Hvis for mange små kroppe går tabt ved gastræk, ville der ikke være nok tilbage til at danne kredsløb rundt om planeter.
Observationer af andre unge stjerner afslører, at de, der ligner størrelsen på vores sol, gennemgår periodiske eksplosive bursts, der hver varer omkring 100 Jordår. Under disse udbrud ses en stjerners lysstyrke at stige, og astronomer mener, at udbruddene er knyttet til en periode med "gravitationsinstabilitet" på disken.
Boss 'seneste arbejde viser, at denne fase i en nydannende stjernes liv kan sprede de sårbare 1 til 10 meter store kroppe udad og væk fra stjernen og derved forhindre dem i at falde ind i stjernen og gå tabt.
Mød den unge stjerne kendt som SAO 206462. I 2011 viste det sig, at den havde en spiralstruktur omkring den. Læs mere.
En erklæring fra Carnegie Institution for Science forklarede:
Det nylige arbejde har vist tilstedeværelsen af spiralarme omkring unge stjerner, svarende til dem, der menes at være involveret i kortvarige forstyrrelser på disken.
Tyngdekræfterne fra disse spiralarme kunne sprede de problematiske kroppe i størrelse med klippestørrelse udad og lade dem hurtigt samle sig for at danne planetesimaler, der er store nok til, at gasdrift ikke længere er et problem.
Boss 'modelleringsteknikker klæber i tanken om, at spiralarme muligvis kan svare på spørgsmålet om, hvordan et udviklende solsystem undgår at miste for mange større kroppe, før stenene har en chance for at vokse til noget større.
Chef tilføjet:
Selvom ikke enhver udviklende protostar kan opleve denne form for kortvarig gravitationsforstyrrelsesfase, ser det stadig mere sandsynligt ud, at de kan være meget vigtigere for de tidlige faser af jordbaseret planetdannelse end vi troede.
Boss 'model fokuserer på betydningen af spiralarme og giver et nyt perspektiv til dannelsen af vores solsystem samt solsystemer i hele vores Mælkevejs galakse.
Planeter dannes omkring en ung stjerne i denne kunstners koncept. Billede via David A. Hardy / www.astroart.org
Nederste linje: En ny teoretisk model af Alan Boss fra Carnegie Institution for Science i Washington D.C. fokuserer på de spiralarme, der nu vides at eksistere omkring nogle unge stjerner. Spiralarmerne muliggør dannelse af klippeplaneter som Jorden.