Планеты формируются в протопланетном облаке и очищают в них большие просветы. Однако кольца могут формироваться вокруг звезд и без участия планетных тел.
Старая теория
Считалось, что газовые облака могут коллапсировать. В результате такого коллапса рождается протозвезда, вокруг которой двигаются пыль и газ — исходное сырье для будущих планет. Зарождаясь, они начинают очищать пространство на своем пути. Вся пыль и газ собираются в месте, образуя протопланетный диск. Если посмотреть на них со стороны, то они будут выглядеть как редкие полосы, которые называют гэпами. И процесс формирования таких планет, как Юпитер, довольно быстротечен. Он может занять около 10 млн лет — для космоса это совсем ничего.
Теперь ученые считают, что эта теория ошибочна. Так высказались исследователи Института астрономии Общества имени Макса Планка в статье, которую опубликовали в ArXiv.org.
Мнение ученых
У человечества есть только один пример звезды, обладающей протопланетным диском, внутри которого рождаются молодые планеты. Это система PDS 70. За ней наблюдали в 2018 году. Причем газовые диски вокруг звезд возрастом от 0,5 до 10 млн лет находятся довольно часто, но признаков зарождения в них экзопланет пока не нашли. Все это дает повод усомниться в том, что образование таких просветов связано с формированием планетных тел.
Авторы статьи смоделировали динамику протопланетных дисков и образование в них планет. То, что они увидели, было сравнено с результатами 20 наблюдений за реальными объектами в космосе. Никаких совпадений не вышло. Так, согласно существующим моделям, внешние части диска должны весить не меньше 2 тыс. земных масс. Если их масса меньше, формирование планет просто не может начаться. Однако такой массы газа и пыли вокруг молодых звезд обычно нет.
Согласно расчетам, протопланеты должны быть газовыми гигантами и располагаться на большом расстоянии. Примерно на таком, на каком удален Уран от Солнца. За ними можно было бы легко наблюдать с помощью современного оборудования. Однако таких объектов в космосе очень мало.
Этот факт заставил ученых усомниться в том, что просветы в дисках связаны с началом образования планет. Теперь предполагается, что они появляются в результате неизученных физических процессов. Возможно, гэпы формируются по причине конденсации веществ разной плотности и массы.
Не исключено, что проблема кроется не в модели, а недостаточности результатов наблюдения. Пока что телескопы позволили увидеть на так много протопланетных дисков для того, чтобы можно было делать однозначные выводы. Исследования будут продолжаться, а пока вопрос о том, что же вызывает просветы в облаке пыли и газа вокруг молодых звезд, остается открытым.
Подписывайтесь, чтобы не упустить ничего интересного! Обязательно поставьте лайк, если вам понравилась статья!