Protoplanetarni disk

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Pojdi na navigacijo Pojdi na iskanje
Teoretična slika protoplanetarnega diska pri valovnih dolžinah 3 mm (levi zemljevid) in 160 mikronov (desni zemljevid). Os diska je nagnjena k opazovalcu pod kotom 75 stopinj. Slike so bile pridobljene iz rezultatov modeliranja dinamike samogravitirajočega plinsko-prašnega diska in izračuna prenosa sevanja. Desno od središča je gost fragment - zarodek planeta. Pri valovni dolžini 3 mm, pri kateri je disk prozoren, se ta fragment opazi kot pega povečane svetlosti (leva karta). Pri dolžini 160 µm, pri kateri je disk optično debel, je fragment videti kot temno območje (desni zemljevid) [1] .
Inštitut za astronomijo RAS

Protoplanetarni disk ali proplid je vrteči se okrogzvezdni disk gostega plina okoli mlade, novonastale zvezde, protozvezde , zvezde T Tauri ali Herbig (Ae/Be) , iz katere se naknadno oblikujejo planeti . Protoplanetarni disk lahko štejemo tudi za akrecijski disk , saj lahko njegov sestavni plinasti material iz notranjega polmera pade na površino zvezde.

Protoplanetarni disk v Orionovi meglici .
Protoplanetarni disk HH- 30 v ozvezdju Bik , ki se nahaja približno 450 svetlobnih let od Zemlje .
Protoplanetarni disk, kot ga vidi umetnik.

Okoli več mladih zvezd v naši galaksiji so odkrili protoplanetarne diske. Opazovanja orbitalnega teleskopa Hubble so razkrila nastajajoče planetarne sisteme v Orionovi meglici . Astronomi so okoli zvezd Vega , Fomalhaut in Gemma (ali Alfecca , α Severne krone) odkrili ogromne diske snovi plina in prahu, podobne protoplanetarnim.

Oblikovanje

Protozvezda običajno nastane iz oblaka molekularnega plina , ki ga pretežno sestavljajo molekule vodika . Porazdelitev snovi v takšnih oblakih ni enakomerna – nekatera območja bodo vedno imela nekoliko večjo gostoto kot druga. Takšna področja se začnejo vleči skupaj in ko stisnjeno območje molekularnega oblaka doseže kritično velikost, maso ali gostoto, se začne njegov gravitacijski kolaps . Ko se razpadajoči oblak zgosti, naključna gibanja snovi, ki so prvotno prisotna v tem oblaku, spremenijo smer v skladu z neto kotnim momentom zvezde, ki se tvori, in zaradi ohranjanja kotne količine se kotna hitrost celotne meglice poveča. Povečanje hitrosti vodi v dejstvo, da se snov, ki ostane na obrobju zvezde, ki se tvori, zaradi centrifugalne sile, ki deluje nanjo, porazdeli v ekvatorialni ravnini - oblak postane "sploščen". Propad nastajajoče zvezde traja približno 100 tisoč let, nato pa njena površinska temperatura doseže enako vrednost kot zvezda z glavnim zaporedjem enake mase in mlada zvezda postane vidna. Tako nastane zvezda T Tauri . Akrecija plina na zvezdi traja približno 10 milijonov let [2], preden disk izgine, nato pa ga lahko odpihne sončni veter mlade zvezde ali pa preprosto preneha oddajati. Najstarejši odkriti protoplanetarni disk je star 25 milijonov let [3] .

Primer hitrega izginotja

Kot je bilo že predlagano, naj bi nastajanje planetov iz prahu protoplanetarnega diska, to je njegovo izginotje, potekalo več sto tisoč in milijonov let. Vendar so julija 2012 astronomi iz Združenih držav in Avstralije poročali o izginotju protoplanetarnega diska, ki je bil pred nekaj leti jasno opažen okoli zvezde TYC 8241 2652 [4] . Sij tega protoplanetarnega diska je bil prvič zabeležen leta 1984 , od takrat pa je že približno 20 let dobro dostopen za opazovanja. Toda leta 2009 je bilo ugotovljeno, da se je njegova svetlost zmanjšala za 2/3, do leta 2010 pa je disk postal skoraj nerazločen. To pomeni, da je plošča izginila v pičlih treh letih, kar je absolutni rekord, še nikoli viden.

Sprva je razlagi dogodka sledila predpostavka, da disk verjetno ni izginil, ampak se je izkazalo, da ga je le zakril kakšen drug predmet, kasneje pa ta hipoteza ni bila potrjena.

Druga možna razlaga za nenavaden pojav je predpostavka, da je material diska delno premaknjen zaradi fotouparjalnega vetra [en] na večjo razdaljo, vendar bi se v tem primeru morala njegova svetilnost v zadnjih letih povečati, kar ni bilo opaziti.

Druga hipoteza kaže, da TYC 8241 2652 že od samega začetka ni imel protoplanetarnega diska, disk, ki ga opazujejo od leta 1984, pa je segret prah, izvržen v vesolje med scenarijem, ki je podoben modelu mega udarca nastajanja Lune . Kasneje bi se ta prah lahko razpršil ali usedel na površino zvezde. Toda ta predpostavka sproža tudi vprašanje prehitrega časa.

Ena od razlag je lahko, da so planeti nastali iz diska v tako kratkem času, nato pa se izkaže, da je "nastajanje planetov veliko hitrejše in učinkovitejše", - pravi Karl Malis.

Vendar pa bodo nadaljnja, podrobnejša opazovanja in preučevanje podatkov o protoplanetarnih diskih, da bi ugotovili, ali se je svetlost katerega od njih v zadnjih letih zmanjšala, verjetno pomagala rešiti ta problem.

Povezava z abiogenezo

Po eni najnovejših študij z uporabo računalniškega modeliranja so lahko kompleksne organske molekule, ki tvorijo neposredno osnovo življenja, nastale iz prašnih delcev v protoplanetarnem disku Sonca že pred nastankom Zemlje . Glede na računalniške raziskave se lahko podobni procesi pojavljajo tudi v drugih planetarnih sistemih . [5]

Poglej tudi

Povezave

Opombe (uredi)

  1. Vorobiev E.I., Pavlyuchenkov Ya.N., Trinkle P. Vpliv izbruhov svetilnosti na lastnosti protozvezdnih diskov // Astronomy Reports / Glav. ur. A. A. Boyarchuk. - " Znanost ", 2014. - T. 91 , št. 8 . - S. 610 . - ISSN 0004-6299 . - doi : 10,7868 / S0004629914080088 .
  2. Mamajek, EE, Meyer, MR, Hinz, PM, Hoffmann, WF, Cohen, M., & Hora, JL Omejitev življenjske dobe cirkumstellarnih diskov v coni zemeljskih planetov: srednje infrardeča raziskava 30-letnega Tucana- Horologium Association (angleščina) // The Astrophysical Journal : časopis. - Založba IOP , 2004. - Zv. 612 , št. 1 . - str. 496-510 . - doi : 10.1086/422550 . - Bibcode : 2004ApJ ... 612..496M . - arXiv : astro-ph / 0405271 .
  3. White, RJ & Hillenbrand, LA Dolgoživi akrecijski disk okoli binarne zvezde T Tauri, osiromašene z litijem (eng.) // The Astrophysical Journal : časopis. - Založba IOP , 2005. - Zv. 621 , št. 1 . - str. L65 — L68 . - doi : 10.1086/428752 . - Bibcode : 2005ApJ ... 621L..65W . - arXiv : astro-ph / 0501307 .
  4. Disk zvezde v ozvezdju Kentaver manjka - Res je. RU
  5. Moskowitz, Gradniki Clara Life so se morda oblikovali v prahu okoli mladega sonca . Space.com (29. marec 2012). Pridobljeno 30. marca 2012. Arhivirano 8. avgusta 2012.

Literatura