Redaktörens anmärkning: Detta gästinlägg skriven av Andy Tomaswick, en elektrotekniker som följer rymdvetenskap och teknik.
Som den hyllade astronomen Carl Sagan en gång berömt konstaterade: "Vi är alla gjorda av stjärnsaker." Så är mängderna av extra solplaneter som för närvarande upptäcks i en hisnande takt. Vad Sagan menade var att alla element som är tyngre än väte och helium, vanligtvis kända som ”metaller” för astrofysiker, måste skapas i stjärnorna i stjärnorna. Men det tar tid för stjärnor att skapa dessa tyngre element, och eftersom de behövs för att starta planeter kan dessa tidsintervall ha en stor inverkan på bildandet av solsystemet.
Ny forskning som leds av Köpenhamns universitet med hjälp av Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics kastar lite ljus på dessa tidsintervall. I ett papper som nyligen presenterades vid ett möte i American Astronomical Society valde Lars Buchhave och hans team mer än 150 stjärnor med kända planetariska system som katalogiserades av NASA: s Kepler-uppdrag. De studerade sedan dessa stjärns metallinnehåll och planeten i deras solsystem. Vad de fann var att gasjätteplaneter mer sannolikt bildades runt metallrika stjärnor, medan markplaneter lika sannolikt skulle bildas kring metallrika eller metallfattiga stjärnor.
Som teamet förklarar, passar orsaken till detta snyggt in i ”kärnans accretion” -modellen för planetbildning. Varje gasjätte har en metallkärna som väte och helium samlas runt. Men om det inte finns någon kärna att samla runt, kommer de lättare elementen att blåsa bort av stjärnvindar medan stjärnan fortfarande är relativt ung. Om en stjärna har ett tillräckligt högt metallinnehåll, kan dess potentiella planeter kunna bilda en stor metallkärna snabbt innan vindarna gör sitt arbete. Kärnan lockar sedan gravitationellt återstående gas till sig själv och en ny gasjätte föds.
Å andra sidan är bildandet av markplaneter inte beroende av helium och väte och är därför inte underkastade samma tidsbegränsningar. Om en stjärna har lägre metallinnehåll kan det ta längre tid att bilda markplaneter, men alla ingredienser finns kvar. I huvudsak finns det ingen övre tidsgräns för en jordplanet att bildas medan en gasgigant måste utvecklas snabbt för att hålla sitt väte och helium fångat i solsystemet.
Liksom all bra forskning öppnar dessa resultat för många fler frågor. Hur snabbt måste en gasgigantens kärna bildas innan dess material går förlorat? Är markplaneterna mycket vanligare med tanke på deras större skapelsestider och fler potentiella moderstjärnor? Framtida arbete med extrasolplanetära system kan hjälpa till att ge fler svar.
Huvudbildtexter: Denna konstnärs uppfattning visar en nybildad stjärna omgiven av en virvlande protoplanetärisk skiva av damm och gas. Kredit: Köpenhamns universitet / Lars Buchhave
Källa: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
