Навукоўцы раскрылі таямніцу нараджэння планетаў

Ранейшыя гіпотэзы і мадэлі былі няўдалыя.

Фармуючыся ў протапланетным воблаку, будучыя планеты расчышчаюць у іх шырокія прасветы, аднак самі сабой такія кольцы вакол маладой зоркі могуць узнікаць і зусім без удзелу планетаў, піша naked-science.ru.

Воблака малекулярнага газу можа калапсаваць, нараджаючы маладую протазорку, акружаную дыскам газу і пылу, які круціцца, – калыскай будучых планетаў. З'яўляючыся, яны расчышчаюць прастору на сваім шляху, збіраючы і назапашваючы рэчыва, і ў протапланетным дыску іх можна адрозніць як шырокія разрэджаныя палосы – гэпы. Гэты працэс развіваецца даволі імкліва, і мадэляванне паказвае, што газавыя гіганты, падобныя да Юпітэра, фармуюцца за нейкія 10 мільёнаў гадоў.

Зрэшты, у многіх спецыялістаў узнікаюць сумневы ў дакладнасці такой мадэлі. Пра гэта паведамляецца і ў новым артыкуле навукоўцаў з Інстытута астраноміі Таварыства імя Макса Планка, апублікаваным у онлайн-бібліятэцы прэпрынтаў ArXiv.org.

На самай справе, пакуль што адзіным прыкладам зоркі з протапланетным дыскам, у прасветах якога можна адрозніць маладыя экзапланеты, застаецца сістэма PDS 70, назіранні якой былі праведзеныя ў 2018 годзе. Пры гэтым гэпы без прыкметаў будучых планетаў выяўляюцца значна часцей – у протапланетных дысках самага рознага ўзросту, ад 500 тысячаў да 10 мільёнаў гадоў. Усё гэта прымушае сумнявацца, што такія прасветы абавязкова звязаныя з ростам планетаў.

Аўтары новага артыкула правялі мадэляванне дынамікі протапланетных дыскаў і росту ў іх планетаў. Атрыманыя вынікі яны параўналі з рэальнымі звесткамі мінулых назіранняў 20 такіх аб'ектаў, якія былі праведзеныя з дапамогай тэлескопа ALMA. Супадзення не атрымалася: напрыклад, існыя мадэлі прадказваюць, што вонкавыя вобласці дыска павінны мець масу не меншую за 2000 масаў Зямлі для таго, каб тут стартавала фармаванне планетаў, здольных расчышчаць сваю арбіту ад пылу. Аднак такая колькасць – вялікая рэдкасць у маладых зорак.

Акрамя таго, разлікі прадказалі, што такія протапланеты павінны вырастаць у газавых гігантаў на вельмі далёкіх арбітах, якія знаходзяцца ад зорак далей, чым Уран – ад Сонца. Яны павінны параўнальна лёгка назірацца з дапамогай сучасных інструментаў. Аднак больш чым з 4000 ужо вядомых экзапланетаў такіх аб'ектаў практычна няма.

Усё гэта прымушае аўтараў працы чарговы раз падняць пытанне пра тое, наколькі ў рэчаіснасці звязаныя прасветы протапланетных дыскаў з фармаваннем планетаў. Магчыма, у іх газапылавым рэчыве развіваюцца пакуль нявысветленыя фізічныя працэсы, якія прыводзяць да з'яўлення гэпаў. Напрыклад, яны могуць узнікаць у выніку кандэнсацыі рэчываў рознай масы і шчыльнасці, якая адбываецца на розным выдаленні ад зоркі.

Зрэшты, магчыма, праблема не ў мадэлі, а ў недахопе наглядальных звестак. Пакуль што тэлескопы даследавалі не так шмат протапланетных дыскаў, і ў большасці сваёй яны вылучаюцца вялікімі памерамі і яркасцю. Магчыма, у будучыні назіранні масы іншых маладых сістэмаў пацвердзяць, што разлікі дакладныя, а іх прасветы, як правіла, звязаныя з новымі планетамі.