Οι πρωτοπλανητικοί δίσκοι που στροβιλίζονται γύρω από νέα αστέρια προσφέρουν στοιχεία για το «γρήγορο και εξαγριωμένο» γιγάντιο μυστήριο αερίου

Οι γιγάντιοι πλανήτες θα μπορούσαν να σχηματιστούν γύρω από μικρά αστέρια πολύ πιο γρήγορα από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως, λένε οι αστρονόμοι.

Οι κόκκινοι νάνοι – ο πιο κοινός τύπος αστεριών στον Γαλαξία μας – είναι μικρά αστέρια, 10 τοις εκατό έως 50 τοις εκατό του μεγέθους του Ήλιου.

Παρόλα αυτά, βρέθηκε ότι φιλοξενούν γιγάντιους πλανήτες έως και 10 φορές μεγαλύτερους από τον μεγαλύτερο πλανήτη του Ηλιακού Συστήματος - τον Δία.

Ο μηχανισμός σχηματισμού αυτών των μεγάλων πλανητών παραμένει μυστήριο.

Οι γιγάντιοι πλανήτες γύρω από τα αστέρια πιστεύεται ότι έχουν σχηματιστεί από τη σταδιακή συσσώρευση σωματιδίων σκόνης σε προοδευτικά μεγαλύτερα σώματα.

Ωστόσο, οι κόκκινοι νάνοι είναι μικροσκοπικοί σε σύγκριση με τον Ήλιο και δεν φαίνεται να έχουν αρκετό υλικό γύρω τους για να σχηματίσουν τόσο μεγάλους πλανήτες.

Ωστόσο, έρευνα από το Πανεπιστήμιο του Central Lancashire (UCLan) που δημοσιεύτηκε στο Astronomy and Astrophysics Journal υποδηλώνει ότι γιγάντιοι πλανήτες θα μπορούσαν να σχηματιστούν γύρω από μικρά αστέρια πολύ πιο γρήγορα από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως.

Διαβάστε περισσότερα σχετικά με το σχηματισμό πλανητών:

• Τα αιωρούμενα σωματίδια θα μπορούσαν να αποκαλύψουν πώς σχηματίζονται οι πλανήτες
• Αν όλοι οι αστεροειδείς στη ζώνη των αστεροειδών είχαν συγχωνευθεί για να σχηματίσουν έναν πλανήτη, τι μέγεθος θα ήταν;

Ο Δρ Άντονι Μέρσερ και ο Δρ Δημήτρης Σταματέλλος χρησιμοποίησαν την Κατανεμημένη Έρευνα του Ηνωμένου Βασιλείου με χρήση υπερυπολογιστικής εγκατάστασης Advanced Computing (DiRAC) για να προσομοιώσουν την εξέλιξη των πρωτοπλανητικών δίσκων γύρω από τους κόκκινους νάνους.

Οι πρωτοπλανητικοί δίσκοι είναι περιστρεφόμενες δομές πυκνού αερίου και σκόνης που βρίσκονται γύρω από όλα τα νεογέννητα αστέρια.

Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι εάν αυτοί οι νεαροί δίσκοι είναι αρκετά μεγάλοι, μπορούν να διασπαστούν και να σχηματίσουν αέριους γίγαντες πλανήτες.

Αυτή η θεωρία προβλέπει τον σχηματισμό γιγάντιων πλανητών που θα συμβεί μέσα σε μερικές χιλιάδες χρόνια, μια χρονική κλίμακα που είναι εξαιρετικά γρήγορη από αστροφυσικούς όρους.

Ο Δρ Mercer, ο οποίος ηγήθηκε της έρευνας, είπε:«Το γεγονός ότι οι πλανήτες μπορεί να είναι σε θέση να σχηματιστούν σε τόσο σύντομο χρονικό διάστημα γύρω από μικροσκοπικά αστέρια είναι απίστευτα συναρπαστικό.

"Η εργασία μας δείχνει ότι ο σχηματισμός πλανητών είναι ιδιαίτερα ισχυρός:άλλοι κόσμοι μπορούν να σχηματιστούν ακόμα και γύρω από μικρά αστέρια με διάφορους τρόπους, και επομένως οι πλανήτες μπορεί να είναι πιο διαφορετικοί από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως."

Σύμφωνα με τη μελέτη, αυτοί οι πλανήτες είναι εξαιρετικά θερμοί όταν σχηματίζονται, με τις θερμοκρασίες του πυρήνα να φτάνουν τους χιλιάδες βαθμούς.

Πλανήτες που είναι τόσο ζεστοί θα ήταν σχετικά εύκολο να παρατηρηθούν όταν είναι ακόμα νέοι.

Χωρίς εσωτερική πηγή ενέργειας γίνονται πιο αμυδρές με τον καιρό και το παράθυρο ευκαιρίας για άμεση παρατήρησή τους είναι πολύ μικρό.

Ωστόσο, μπορούν ακόμα να παρατηρηθούν έμμεσα από την επίδρασή τους στο αστέρι ξενιστή τους.

Ερωτήσεις και απαντήσεις αναγνωστών:Τι βρίσκεται στο κέντρο ενός γιγάντια πλανήτη αερίου όπως ο Δίας;

Ρωτήθηκε από:Liam Farmer, Nottingham

Αυτό είναι ένα από τα βασικά ερωτήματα που ελπίζουν να επιλύσουν οι αστρονόμοι με δεδομένα από την αποστολή Juno της NASA, που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Δία. Η ατμόσφαιρα του Δία αποτελείται από περίπου 90 τοις εκατό υδρογόνο και 10 τοις εκατό ήλιο, επομένως τα μοντέλα υπολογιστών υποδηλώνουν ότι ο πυρήνας του μπορεί να είναι κατασκευασμένος από μεταλλικό υδρογόνο, μια παράξενη μορφή του στοιχείου που πιστεύεται ότι υπάρχει σε ακραίες πιέσεις.

Διαβάστε περισσότερα:

• Πώς θα ήταν διαφορετικό το Ηλιακό μας Σύστημα αν ο Δίας ήταν αρκετά μεγάλος για να γίνει αστέρι;
• Θα μπορούσε ο Δίας να γίνει αστέρι;
• Γιατί ο Δίας είναι ριγέ;

Ο συν-συγγραφέας της έρευνας Δρ Σταματέλλος, αστροφυσικός στο Ινστιτούτο Jeremiah Horrocks του UCLan, πρόσθεσε:«Ήταν η πρώτη φορά που μπορέσαμε όχι μόνο να δούμε πλανήτες να σχηματίζονται σε προσομοιώσεις υπολογιστή, αλλά και να προσδιορίσουμε τις αρχικές τους ιδιότητες με μεγάλη λεπτομέρεια.

«Ήταν συναρπαστικό να διαπιστώσουμε ότι αυτοί οι πλανήτες είναι του είδους «γρήγοροι και εξαγριωμένοι» – σχηματίζονται γρήγορα και είναι απροσδόκητα ζεστοί».

Οι μελλοντικές παρατηρήσεις πλανητών γύρω από πολύ νεαρά αστέρια κόκκινου νάνους θα δοκιμάσουν τις προβλέψεις αυτής της νέας θεωρίας.

Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από διδακτορικό από το Συμβούλιο Εγκαταστάσεων Επιστημών και Τεχνολογιών (STFC).