Dysk protoplanetarny

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Teoretyczny obraz dysku protoplanetarnego przy długości fali 3 mm (mapa po lewej) i 160 mikronów (mapa po prawej). Oś dysku jest nachylona do obserwatora pod kątem 75 stopni. Obrazy uzyskano z wyników modelowania dynamiki samograwitującego dysku gazowo-pyłowego i obliczania transferu promieniowania. Na prawo od środka znajduje się gęsty fragment - zarodek planety. Przy długości fali 3 mm, w której dysk jest przezroczysty, fragment ten jest obserwowany jako plamka o zwiększonej jasności (mapa po lewej). Przy długości 160 µm, gdzie dysk jest optycznie gruby, fragment pojawia się jako ciemny obszar (mapa po prawej) [1] .
Instytut Astronomii RAS

Dysk protoplanetarny lub proplid to obracający się wokółgwiazdowy dysk gęstego gazu wokół młodej, nowo powstałej gwiazdy, protogwiazdy , gwiazd T Tauri lub Herbiga (Ae / Be) , z których następnie powstają planety . Dysk protoplanetarny można również uznać za dysk akrecyjny , ponieważ jego składowa materia gazowa z wewnętrznego promienia może spaść na powierzchnię gwiazdy.

Dysk protoplanetarny w Mgławicy Oriona .
Dysk protoplanetarny HH- 30 w konstelacji Byka , około 450 lat świetlnych od Ziemi .
Dysk protoplanetarny widziany przez artystę.

Wokół kilku młodych gwiazd w naszej Galaktyce odkryto dyski protoplanetarne. Obserwacje za pomocą Teleskopu Hubble'a ujawniły wyłaniające się układy planetarne w Mgławicy Oriona . Astronomowie odkryli ogromne dyski materii gazowej i pyłowej, podobne do tych protoplanetarnych, wokół gwiazd Vega , Fomalhaut i Gemma (albo Alfecca , α Korony Północnej).

Tworzenie

Protogwiazda jest zwykle utworzona z chmury gazu molekularnego , składającego się głównie z cząsteczek wodoru . Rozkład materii w takich chmurach nie jest jednorodny – niektóre obszary zawsze będą miały nieco większą gęstość niż inne. Takie regiony zaczynają się łączyć, a kiedy skompresowany obszar obłoku molekularnego osiąga krytyczny rozmiar, masę lub gęstość, zaczyna się jego grawitacyjne zapadanie się. W miarę gęstnienia zapadającego się obłoku przypadkowe ruchy materii pierwotnie obecne w tym obłoku zmieniają kierunek zgodnie z wypadkowym momentem pędu powstającej gwiazdy, a dzięki zachowaniu momentu pędu wzrasta prędkość kątowa całej mgławicy. Wzrost prędkości prowadzi do tego, że substancja pozostająca na obrzeżu tworzącej się gwiazdy, pod wpływem działającej na nią siły odśrodkowej, rozprowadza się w płaszczyźnie równikowej – obłok ulega „spłaszczeniu”. Zapadnięcie się powstającej gwiazdy trwa około 100 tysięcy lat, po czym temperatura jej powierzchni osiąga taką samą wartość jak gwiazdy o ciągu głównym o tej samej masie, a młoda gwiazda staje się widoczna. Tak powstaje gwiazda T Tauri . Akrecja gazu na gwieździe trwa około 10 milionów lat [2], zanim dysk zniknie, a następnie może zostać zdmuchnięty przez wiatr słoneczny młodej gwiazdy lub po prostu przestać emitować. Najstarszy odkryty dysk protoplanetarny ma 25 milionów lat [3] .

Przypadek szybkiego zniknięcia

Jak sugerowano wcześniej, formowanie się planet z pyłu dysku protoplanetarnego, czyli jego zniknięcie, powinno nastąpić na przestrzeni setek tysięcy i milionów lat. Jednak w lipcu 2012 roku astronomowie ze Stanów Zjednoczonych i Australii donieśli o zniknięciu dysku protoplanetarnego, który wyraźnie zaobserwowano wokół gwiazdy TYC 8241 2652 zaledwie kilka lat temu [4] . Luminescencja tego dysku protoplanetarnego została po raz pierwszy zarejestrowana w 1984 roku i od tego czasu jest dobrze dostępna do obserwacji przez około 20 lat. Ale w 2009 roku odkryto, że jego jasność spadła o 2/3, a do 2010 roku dysk stał się prawie nie do odróżnienia. Oznacza to, że płyta zniknęła w ciągu zaledwie trzech lat, co jest absolutnym rekordem, którego nigdy wcześniej nie widziano.

Najpierw po wyjaśnieniu zdarzenia poszło założenie, że dysk prawdopodobnie nie zniknął, a jedynie okazał się zasłonięty przez jakiś inny obiekt, ale później ta hipoteza nie została potwierdzona.

Innym możliwym wyjaśnieniem tego niezwykłego zjawiska jest założenie, że materiał dysku jest częściowo przemieszczany przez wiatr fotoparujący [en] na większą odległość, ale w tym przypadku jego jasność powinna w ostatnich latach wzrosnąć, czego nie zaobserwowano.

Inna hipoteza sugeruje, że TYC 8241 2652 od samego początku nie posiadał dysku protoplanetarnego, a obserwowany od 1984 roku dysk to rozgrzany pył wyrzucony w przestrzeń podczas scenariusza podobnego do megaimpaktowego modelu formowania się Księżyca . Następnie pył ten mógł albo rozproszyć się, albo osiąść na powierzchni gwiazdy. Ale to założenie rodzi również pytanie o zbyt szybki czas.

Jednym z wyjaśnień może być to, że planety powstały z dysku w tak krótkim czasie, a potem okazuje się, że "tworzenie planet jest znacznie szybsze i wydajniejsze" - mówi Karl Malis.

Jednak dalsze, bardziej szczegółowe obserwacje i badanie danych na dyskach protoplanetarnych, w celu ustalenia, czy jasność któregokolwiek z nich spadła w ostatnich latach, prawdopodobnie pomogą rozwiązać ten problem.

Związek z abiogenezą

Według jednego z najnowszych badań modelowania komputerowego złożone cząsteczki organiczne, które stanowią bezpośrednią podstawę życia, mogły powstać z cząstek pyłu w dysku protoplanetarnym Słońca jeszcze przed powstaniem Ziemi . Według badań komputerowych podobne procesy mogą zachodzić w innych układach planetarnych . [5]

Zobacz też

Spinki do mankietów

Notatki (edytuj)

  1. Vorobiev E.I., Pavlyuchenkov Ya.N., Trinkle P. Wpływ rozbłysków jasności na właściwości dysków protogwiazdowych // Astronomy Reports / Glav. wyd. A. A. Bojarczuk. - " Nauka ", 2014. - T. 91 , nr 8 . - S.610 . - ISSN 0004-6299 . - doi : 10.7868 / S0004629914080088 .
  2. Mamajek, EE, Meyer, MR, Hinz, PM, Hoffmann, WF, Cohen, M. i Hora, JL Ograniczanie żywotności dysków okołogwiazdowych w strefie planety ziemskiej: przegląd 30-milionowej Tucany w średniej podczerwieni Horologium Association (angielski) // The Astrophysical Journal : czasopismo. - IOP Publishing , 2004. - Cz. 612 , nr. 1 . - str . 496-510 . - doi : 10.1086 / 422550 . - Kod bib : 2004 ApJ ... 612..496M . - arXiv : astro-ph / 0405271 .
  3. White, RJ i Hillenbrand, LA Długowieczny dysk akrecyjny wokół ubogiej w lit binarnej gwiazdy T Tauri (ang.) // The Astrophysical Journal : czasopismo. - IOP Publishing , 2005. - Cz. 621 , nr. 1 . -P.L65-L68 . - doi : 10.1086/428752 . - Kod bib : 2005ApJ ... 621L..65W . - arXiv : astro-ph / 0501307 .
  4. Brakuje dysku gwiazdy w konstelacji Centaura – Prawda. RU
  5. Moskowitz, Klocki Klary Life mogły powstać w kurzu wokół Młodego Słońca . Space.com (29 marca 2012). Pobrano 30 marca 2012 r. Zarchiwizowane 8 sierpnia 2012 r.

Literatura