Store planeter får et forspring i pandekagetynde planteskoler

Supertynde planetgartnerier har en øget chance for at danne store planeter, ifølge en undersøgelse annonceret i denne uge på Europlanet Science Congress (EPSC) 2022 i Granada, Spanien. Et internationalt hold, ledet af Dr. Marion Villenave fra NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL), observerede en bemærkelsesværdig tynd skive af støv og gas omkring en ung stjerne og fandt ud af, at dens struktur fremskyndede processen med korn, der klumpede sammen for at danne planeter.

"Planeter har kun en begrænset mulighed for at dannes, før skiven af ​​gas og støv, deres børnehave, spredes af stråling fra deres moderstjerne. De indledende mikronstore partikler, der udgør skiven, skal vokse hurtigt til større millimeterstore korn, bygningen blokke af planeter. I denne tynde skive kan vi se, at de store partikler har sat sig i et tæt midtplan, på grund af den kombinerede effekt af stjernens tyngdekraft og interaktion med gassen, hvilket skaber betingelser, der er yderst gunstige for planetarisk vækst," forklarede Dr. Villenave.

Ved at bruge Atacama Large Millimeter Array (ALMA) i Chile fik holdet billeder i meget høj opløsning af den proto-planetariske skive Oph163131, der ligger i en nærliggende stjernedannende region kaldet Ophiuchus. Deres observationer viste, at mens skiven er dobbelt så stor som vores solsystems diameter, er hovedparten af ​​støvet ved dens yderkant koncentreret lodret i et lag, der kun er halvdelen af ​​afstanden fra Jorden til Solen. Dette gør det til et af de tyndeste planetariske planteskoler, der er observeret til dato.

"Når man ser på proto-planetariske skiver kant-på, giver det et klart overblik over de lodrette og radiale dimensioner, så vi kan skille støvudviklingsprocesserne fra hinanden," sagde Villenave. "ALMA gav os vores første kig på fordelingen af ​​millimeterstore korn i denne skive. Deres koncentration i et så tyndt lag var en overraskelse, da tidligere Hubble Space Telescope (HST) observationer af finere partikler i mikronstørrelse viste et område, der strækker sig næsten 20 gange højere."

Simuleringer fra holdet baseret på observationerne viser, at frøene til gasgigantiske planeter, som skal være mindst 10 jordmasser, kan dannes i den ydre del af skiven på mindre end 10 millioner år. Dette er inden for den typiske levetid for en planetarisk planteskole, før den forsvinder.

"Barneskoler for tynde planeter ser ud til at være gunstige til at danne store planeter og kan endda lette planeter, der dannes i stor afstand fra den centrale stjerne," sagde Villenave. "At finde yderligere eksempler på disse tynde skiver kan hjælpe med at give mere indsigt i de dominerende mekanismer for, hvordan planeter med bred kredsløb dannes, et forskningsfelt, hvor der stadig er mange åbne spørgsmål." + Udforsk yderligere

Undersøgelse af vuggende skygger i protoplanetariske skiver