Generate a realistic HD image that represents the latest research changing our understanding of planetary formation

Astronomijos ir astrofizikos srityje atlikti nauji kompiuteriniai simuliacijos tyrimai atveria įdomius planetų formavimosi aspektus. Tyrimo metu mokslininkų grupė, kurioje dalyvavo ir mano kolegos, atskleidė, jog kūdikystės stadijoje esančios dujinės planetos savo „lopšiuose“ – protosteliniuose diskeliuose – gali iš pradžių turėti neįprastai plokščias formas.

Tradiciškai protoplanetų formos buvo įsivaizduojamos kaip sferinės, tačiau tyrimai, publikuoti žurnale “Astronomy and Astrophysics Letters”, siūlo naują vaizdą. Remiantis simuliacijomis, naujai susidariusios planetos panašios į spaudžiamus sferoidus, pavyzdžiui, į tokias saldaines kaip „Smarties“ arba „M&M’s“, o ne į tobulus rutulius.

Šis atradimas praplečia mūsų žinias apie tai, kaip tiksliai formuojasi planetos. Tokio tipo planetos dažniausiai auga traukdamos dujas per savo polius, o ne per pusiaujas.

Vienas iš šios studijos atradimų yra tas, kad pirmalaikės protoplanetos būna net 90% plokščios, kas yra žymiai daugiau nei mūsų Saulės sistemos planetų plokštumas ir tai turėtų būti įvertinta interpretuojant protoplanetų stebėjimus.

Tarp pripažintų planetų formavimosi teorijų, „branduolinės akrecijos“ teorija numato, kad dulkių dalelės susiduria, sukibdamos formuoja vis didesnius kūnus, kol galiausiai jie tampa pakankamai masiški, kad galėtų pritraukti dujas diskelio ir tapti dujine milžine. Kita vertus, “disko nestabilumo” teorija teigia, kad į žvaigždes pažiūrėję protosteliniai diskai dėl gravitacijos yra nestabilūs ir todėl fragmentuojasi į dalis, kurios vystosi į planetas.

Tyrimas ypač sutelkė dėmesį į per “disko nestabilumo” modelį susidariusias dujines milžines, kurios formuojasi iš jau pradžioje plokščios struktūros, kaip protostelinių diskų. Nors galutiniai planetų branduoliai yra mažiau plokšti, tai gali būti tik pradžia, kadangi su laiku tikimasi, kad jos taps sferiškesnės.

Šie atskleidimai ir būsimos eksoplanetų stebėsenos leis mums geriau suprasti ne tik kitų planetinių sistemų, bet ir mūsų pačių Saulės sistemos kilmę.

DUK apie naujuosius astronomijos ir astrofizikos tyrimus

Kas buvo atskleista naujuose kompiuterinių simuliacijų tyrimuose?
Naujuose tyrimuose buvo atskleista, kad pradinėse formavimosi stadijose esančios dujinės planetos gali turėti neįprastai plokščias formas.

Kaip tradiciškai buvo įsivaizduojamos protoplanetų formos ir ką siūlo naujieji tyrimai?
Anksčiau protoplanetų formos buvo įsivaizduojamos kaip sferinės, o naujieji tyrimai rodo, kad naujai susidariusios planetos yra panašesnės į spaudžiamus sferoidus, o ne tobulus rutulius.

Per kurias vietas dažniausiai auga tokio tipo planetos?
Tokio tipo planetos dažniausiai auga traukdamos dujas per savo polius, ne per pusiaujas.

Kokia protoplanetų plokštumos procentinė išraiška ir kaip ji lyginasi su Saulės sistemos planetomis?
Mokslininkai nustatė, kad pirmalaikės protoplanetos gali būti iki 90% plokščios, o tai žymiai skiriasi nuo Saulės sistemos planetų plokštumo.

Apie kurias planetų formavimosi teorijas kalbama straipsnyje ir kuo jos skiriasi?
Straipsnyje minima „branduolinės akrecijos“ teorija, kurioje dulkių dalelės sukibdamos formuoja planetas, bei “disko nestabilumo” teorija, kuri teigia, kad protostelinių diskų gravitacinė nestabilumas lemia jų fragmentaciją į dalis, vystančias į planetas.

Kokio modelio dujinės milžinės buvo studijuojamos ir kaip jos formuojasi?
Nagrinėtos “disko nestabilumo” modelio dujinės milžinės, kurios, pasak tyrimo, formuojasi iš pradžioje plokščių protostelinių diskų struktūrų.

Ką šie atradimai reiškia astronomijos ir astrofizikos mokslo ateities tyrimams?
Atskleidimai padės geriau suprasti ne tik kitų planetinių sistemų, bet ir mūsų pačių Saulės sistemos kilmę, ypač atsižvelgiant į ateities eksoplanetų stebėsenas.

Pagrindinės sąvokos ir jargonai:
Protoplanetos: Jaunos planetos, kurios dar formuojasi iš kosminių dulkių ir dujų.
Protostelinis diskas: Medžiagos diskas aplink jauną žvaigždę, iš kurios formuojasi planetos.
Sferoidas: Plokščias rutulys, turintis elipsės formą tai per vieną, tai per kitą ašį.
Akrecija: Medžiagos kaupimasis ant kosminio kūno dėl gravitacijos.
Disko nestabilumo teorija: Teorija, teigianti, kad planetos susiformuoja iš protostelinių diskų fragmentų.
Branduolinė akrecija: Procesas, per kurį planetos masė didėja dėl kosminių dulkių ir dujų pritraukimo.

Susijusios nuorodos (tik jei URL yra 100% patikimas):
Astronomy.com
Astrophysics Institute Potsdam
NASA