Nowe odkrycie podważa standardowe modele. Jak naprawdę powstają planety?

Najnowsze badania sugerują, że skład chemiczny planet może różnić się od składu wirujących wokół nich – złożonych z gazu i pyłu – dysków protoplanetarnych, z których powstały. Może to dowodzić, że obecny model powstawania planet, preferowany przez wielu naukowców, jest zbyt uproszczony.

Publikacja: 21.12.2024 06:00

Skład chemiczny planet może różnić się od składu dysków protoplanetarnych, z których powstały / zdję

Skład chemiczny planet może różnić się od składu dysków protoplanetarnych, z których powstały / zdjęcie ilustracyjne

Foto: Adobe Stock

Odkrycia dokonał zespół astrofizyków pod przewodnictwem Northwestern University w Evanston, w stanie Illinois. Głównym autorem badania jest Chih-Chun Hsu, będący adiunktem na wspomnianej uczelni. Wyniki badania opublikowane zostały 18 grudnia w czasopiśmie „Astrophysical Journal Letters”.

Planety powstają inaczej niż do tej pory sądzono?

Według naukowców, planety powstają z tzw. dysku protoplanetarnego, na który składa się wirujący gaz i pył otaczający nową gwiazdę. W uproszczeniu, w wyniku grawitacji, wspomniane gazy i pyły na przestrzeni milionów lat przyciągają się, w efekcie czego powstają planety. Tym samym, według powszechnie przyjętej opinii, stosunek gazów znajdujących się w atmosferze planety powinien odpowiadać stosunkowi gazów w dysku protoplanetarnym.

Jednak jeszcze do niedawna naukowcy nie mogli tego zbadać. Nie udawało im się bowiem dostrzec żadnego dysku protoplanetarnego, a tym samym nie mogli śledzić narodzin planet. Większość egzoplanet (planet pozasłonecznych), które obserwowali, powstało na tyle dawno temu, że ich dyski protoplanetarne zaniknęły.  

Czytaj więcej

Zmiany na powierzchni Księżyca. Naukowcy opublikowali nowe wyniki badań

Wyjątkiem okazały się, podobne do Jowisza, dwie młode gazowe egzoplanety – PDS 70b i PDS 70c – zlokalizowane w gwiazdozbiorze Centaura, 366 lat świetlnych od Ziemi. Planety te mają co najwyżej 5 mln lat i cały czas się formują. Otacza je dysk protoplanetarny PDS 70.

Skład chemiczny planety może różnić się od składu dysku, z którego powstała

Naukowcy z Northwestern University przyjrzeli się dokładnie jedynie planecie PDS 70b. Wykorzystali do tego dwa wielkie amerykańskie teleskopy optyczne Kecka (Keck I i Keck II), znajdujące się w obserwatorium na Mauna Kea na Hawajach na wysokości 4 145 m n.p.m.

Przy użyciu zaawansowanych technologii fotonicznych uczeni zbadali skład chemiczny planety i jej dysku protoplanetarnego, złożonego z gazu i pyłu. W efekcie odkryli, że skład gazów znajdujących się w atmosferze planety PDS 70b jest inny od tego tworzącego jej dysk protoplanetarny. W planecie stosunek węgla do tlenu był znacznie niższy niż w dysku.

Obecny model powstawania planet może być zbyt uproszczony

Naukowcy biorą pod uwagę dwa wyjaśnienia powyższego fenomenu. Według pierwszej teorii, sama planeta powstała, zanim jej dysk wzbogacił się w węgiel. Według drugiej – planeta urosła pochłaniając przede wszystkim, poza gazami, duże ilości stałych materiałów.

Nowe odkrycie naukowców może być dowodem na to, że obecnie proponowany przez naukowców model powstawania planet jest za bardzo uproszczony. Zakłada on, że stosunek gazów węglowych i tlenowych, wchodzących w skład atmosfery planety, odpowiada stosunkowi tych gazów w jej dysku protoplanetarnym.

W przyszłości zespół z Northwestern University chce zbadać również drugą planetę systemu, czyli PDS 70c. Jak wspomina Jason Wang, jeden z autorów badań, cytowany przez serwis Discover Magazine, być może uda się zbadać nie tylko zawartość węgla i tlenu, ale również innych pierwiastków. Z kolei Chih-Chun Hsu w komunikacie zamieszczonym na stronie internetowej Northwestern University podkreślił, że zbadanie dwóch planet pozwoli na lepsze zrozumienie historii formowania się całego systemu PDS 70. Zaznaczył również, że aby jeszcze lepiej zrozumieć proces powstawania planet, najlepiej byłoby zidentyfikować więcej tego rodzaju systemów.

Odkrycia dokonał zespół astrofizyków pod przewodnictwem Northwestern University w Evanston, w stanie Illinois. Głównym autorem badania jest Chih-Chun Hsu, będący adiunktem na wspomnianej uczelni. Wyniki badania opublikowane zostały 18 grudnia w czasopiśmie „Astrophysical Journal Letters”.

Planety powstają inaczej niż do tej pory sądzono?

Pozostało jeszcze 92% artykułu
Kosmos
Zmiany na powierzchni Księżyca. Naukowcy opublikowali nowe wyniki badań
Kosmos
Zaskakujące odkrycie w pobliżu czarnej dziury w naszej galaktyce. Naukowcy sądzili, że to niemożliwe
Kosmos
Na tę informację czekano 45 lat. Naukowcy odkryli tajemnicę księżyca Io
Kosmos
Nowe odkrycie dotyczące pierścieni Saturna podważa wcześniejsze teorie. Wyniki badań
Kosmos
Naukowcy ostrzegają przed superrozbłyskiem Słońca. Jakie mogą być jego skutki dla Ziemi?
Materiał Promocyjny
Nest Lease wkracza na rynek leasingowy i celuje w TOP10