Nowa, przełomowa teoria przedstawiona przez niemiecką astrofizyczkę sugeruje, że kluczem do powstawania olbrzymów gazowych mogą być obiekty międzygwiezdne. Te, niczym kosmiczne "zarodki", przyspieszają proces formowania się planet.
Na łączonej konferencji Europlanet Science Congress i Division of Planetary Sciences w Niemczech w ostatnim tygodniu przedstawiona została teoria dotycząca formowania się niektórych planet. Badacze sugerują, że kluczem do rozwiązania zagadki może być "obiekt międzygwiezdny" odkryty latem 2025 roku.
Obiekty międzygwiezdne jako "zarodki" planet
Nowa teoria astrofizyków sugeruje, że obiekty międzygwiezdne, takie jak odkryty niedawno 3I/ATLAS, mogą działać jako "zarodki", omijając główną przeszkodę w dotychczasowych modelach formowania się planet. Zjawisko to mogłoby umożliwić powstawanie tzw. olbrzymów gazowych wokół młodych gwiazd.
Od 2017 roku astronomowie zaobserwowali trzy obiekty międzygwiezdne przechodzące przez nasz Układ Słoneczny: 1I/'Oumuamua, 2I/Borysow i najnowszy, odkryty latem tego roku – 3I/ATLAS. To skalne lub kometarne (tzn. składające się głównie z lodu i zamarzniętych gazów) ciała wyrzucone z macierzystych układów, które teraz przemierzają kosmos i od czasu do czasu natrafiają na inne systemy gwiezdne.
"Obiekty międzygwiezdne mogą być w stanie przyspieszyć proces formowania się planet, w szczególności wokół gwiazd o większej masie" – powiedziała autorka analizy, prof. Susanne Pfalzner z Forschungszentrum Jülich w Niemczech.
Rozwiązanie zagadki formowania się planet
Planety formują się w dyskach pyłowych wokół młodych gwiazd w procesie akrecji, czyli kiedy mniejsze cząstki łączą się, tworząc coraz większe obiekty. Tak również powstają ciała o rozmiarach planety.
Jednak teoretycy mają trudności z wyjaśnieniem, jak w burzliwym środowisku dysku planetotwórczego powstają obiekty większe niż metr. Symulacje komputerowe pokazują, że obiekty wielkości głazów, zamiast łączyć się, albo odbijają się od siebie, albo rozpadają w kolizjach.
Jednak modele Pfalzner pokazują, że dyski pyłowe wokół młodych gwiazd mogą grawitacyjnie przechwytywać miliony obiektów międzygwiezdnych o rozmiarach zbliżonych do 1I/'Oumuamua, którego długość szacowano na około 100 metrów.
"Przestrzeń międzygwiezdna dostarczałaby gotowych zarodków do formowania się następnej generacji planet" – wyjaśniła Pfalzner.
Wyjaśnienie pochodzenia tzw. gazowych olbrzymów
Jeśli obiekty międzygwiezdne mogą działać jako zarodki planet, rozwiązuje to także inną zagadkę. Gazowe olbrzymy, takie jak Jowisz, są rzadkością wokół najmniejszych, najchłodniejszych gwiazd, zwanych karłami typu M. Są one znacznie częściej spotykane wokół masywniejszych gwiazd, podobnych do Słońca.
Problem polega na tym, że dyski planetotwórcze wokół gwiazd typu słonecznego rozpraszają się po ok. dwóch milionach lat, a w tak krótkim czasie trudno jest uformować planetę-olbrzyma gazowego. Jednak, jeśli przechwycone obiekty międzygwiezdne są obecne jako zarodki, proces ten znacznie przyspiesza. Dzięki temu planety-olbrzymy mogą powstać w ciągu życia dysku.
"Gwiazdy o większej masie są bardziej efektywne w przechwytywaniu obiektów międzygwiezdnych w swoich dyskach" – mówi Pfalzner. "Dlatego formowanie się planet z zarodków międzygwiezdnych powinno być bardziej efektywne wokół tych gwiazd, co zapewnia szybki sposób na powstanie planet-olbrzymów. A ich szybkie formowanie się jest dokładnie tym, co zaobserwowaliśmy".
Kolejne kroki w badaniach prof. Pfalzner obejmują modelowanie tzw. wskaźnika sukcesu przechwyconych obiektów międzygwiezdnych. Odpowie ono m.in. na pytanie, ile potrzeba takich obiektów, by uformować ciała planetarne.
Zobacz także
Nie przegap żadnej ważnej wiadomości i obserwuj nas w Google News!