Kaotiska livmoder kan föda felaktiga planeter

Pin
Send
Share
Send

Vi har hört det gång på gång. Så överraskningen att ett parti av extrasolära planeter rör sig i retrograd, kretsar i riktningar mittemot hur deras stjärnor snurrar, borde inte komma som en överraskning.

Då igen, kanske det borde. Dessa upptäckter vände den långvariga bilden av hur planeter bildas på huvudet. Nu hävdar Eduard Vorobyov vid universitetet i Wien och kollegor att kaotiska förhållanden i planetariska systemets gasformiga livmoder kan vara skylden.

Teoretiker har länge antagit att stjärnor och deras planetariska följeslagare samlas från snurrande skivor av gas och damm. Detta får stjärnan att snurra i en riktning, medan dess planet följeslagare följer efter. "I någon grundläggande mening har molnet en" genetisk kod "som kräver bildandet av korotera stjärnor och planeter," berättade Vorobyov till Space Magazine.

Så hur kommer dessa felaktiga exoplaneter ut ur smacket? Vissa teoretiker har hävdat att gravitationsbilarna från grannarna kan ändra rotationsriktningen. Men detta är ganska svårt för massiva planeter.

Så Vorobyov och hans kollegor tittade igen på de ursprungliga molnen i vilka stjärnor och deras korotaterande planeter bildas. Ursprungligen trodde astronomer att molnen utvecklas i relativ isolering. Nya simuleringar tyder dock på att "moln bildas i en turbulent miljö och rör sig som bin i en bikupa från en plats till en annan," sade Vorobyov.

Så ett rörligt moln kan hamna i en miljö som är helt annorlunda än den hade vid födseln. Det kan till och med befinna sig omgiven av gas som virvlar motsatt till dess snurr.

Vorobyov och kollegor körde simuleringar som placerar moln i miljöer med olika egenskaper. Visst nog när ett gasmoln omges av gas som virvlar i motsatt riktning, fortsätter den inre skivan att rotera i samma riktning som stjärnan, men den yttre skivan vänder och börjar rotera i motsatt riktning.

Med tiden glomar kornen samman i båda skivorna tills de slutligen bildar planeter. Alla inre planeter kommer att rotera med stjärnan och alla yttre planeter kommer att rotera mitt emot stjärnan.

Men det finns några intressanta biprodukter. Den första är att det finns ett gap mellan de två motrotande skivorna. Så när vi ser luckor i protoplanetära skivor (som den som ALMA upptäckte för några veckor sedan), kanske dessa luckor inte är resultatet av en formande planet, utan istället ett nollutrymme mellan två motrotande skivor.

Den andra är att den yttre skivan producerar chockvågor, som kan utlösa tidig planetbildning. "Idén om att planeter naturligtvis skulle bildas under den första mycket korta (100 000 till 400 000 år) livslängden på protostaren skulle vara djup, även om några av planeterna senare förstördes," sa expert Joel Green från University of Texas till Space Magazine.

Detta står i kontrast till idén att planeter samlar in sin massa från kollisioner. Det är en process som astronomer tror tar miljoner år. Men Green är inte helt övertygad av simuleringarna ännu eftersom det verkar finnas någon fysisk anledning för de yttre skivorna att hamna moträknare.

Allt kommer verkligen ner på frågan om natur kontra vård. "I viss filosofisk bemärkelse kan vården (yttre miljö) helt förändra naturen hos planetbildande skivor," sade Vorobyov.

Resultaten kommer att publiceras i Astronomy & Astrophysics och är tillgängliga online.

Pin
Send
Share
Send